Ekonsult062004.indd

Särtryck ur Elektronik i Norden nr 6/2004 ”mobiltelefon”, en konstruk-tion som ersatte den fasta tele- Platta kärnor och fonen i utvecklingsländer med
kortanpassad kraft inom övriga industrin, säger
Vidar Wernöe, vd för Elektro-nikkonsult.
Företaget Elektro-
nikkonsult AB i
Djursholm har tagit
dock stor. Det krävdes stora volymer för att det skulle löna fram två nya platt-
formar kring dc/dc-
omvandlare: Dels
isolerade omvandlare
mans med transformatortill-verkaren Profec Technologies baserad på planartek-
nologi, dels oisolerade
omvandlare för proces-
sorer. Båda uppfyller
 
Här ser vi en omvandlare med plan transformator inlagd i de krav som formas av
de senaste förutsätt-
ningarna.
en isolationsbarriär. Se fig 1. av två ferrithalvor som omsluter De lokala omvandlarna utförs ledningar i form av metallager i den ger kompakta omvandlare cent ytmonteras vilket leder ett nytt tänkande vad gäller  
DC/DC-omvandlare med Redan 1995 utvecklade Transformatorerna levereras planarteknologi lämpar sig Elektronikkonsult AB, tillsam- ningar och framför allt lägre speciellt bra i applikationer mans med Ericsson, en isolerad spänningar i kombination där man behöver låg bygghöjd omvandlare med transforma- med hög ström och snabba och/eller multippla utspän- tor i planarteknologi. Den var • Höga switchfrekvenser kan ningar. I princip består kärnan avsedd för en fast monterad användas vilket ger små kring- omvandlare måste placeras nära förbrukningskällan. Det leder till att man måste gå ifrån central till distribuerad kraft, med 12, 24 eller 48 V som lokalt omvandlas till lägre spänningar som 5, 3,3, 2,7 V etc. Det förekommer mikro-processorer som matas med Fig 1. I ett distribuerat kraftsystem måste man först besluta var isolations- kan dra 100 A! I det fallet kan omvandlingen behöva göras i två steg: En omvandling di-rekt från 48 V ger alltför stora förluster.
Fig 2. Vid synkron likriktning läg- Fig 4. För de lägsta spänningarna ger man en MOSFET (här visad som måste spänningen omformas i flera Särtryck ur Elektronik i Norden nr 6/2004 Vid 1,2 V och 5 A ger detta ba switchflanker, vilket ställer • Tillförlitligheten är mycket 1,5 W förlusteffekt i en diod stora krav på layout och val av hög och prestanda är goda. med 0,4 V framspänningsfall. komponenter för att minimera Planartransformatorn ger hög Dioden blir mycket varm och störningar.
repeterbarhet genom att man omvandlarens verkningsgrad Tillsammans med Profec  
annan omvandlarteknologi,  
varianter av omvandlare som nämligen synkron likriktning. Många företag väljer att lösa ger isolation mellan primär- Den minskar förlusterna i ex- ward” principen med 24 eller lellt med likriktardioden. Se fig 48 V inspänning. Den ger en 2. Då dioden börjat leda i fram- variabel utspänning från 2,5V riktningen slås transistorn till komponenter säkerställer man till 6V. Effekt är 25-30W.
Den andra varianten är en fallet) minskar. En liten stund 24 till 3,3 V DC/DC-kraft på ”Flyback”-konstruktion, för innan den övre transistorn slås 60 W kosta ca 100 SEK monte-12, 24 eller 48V inspänning. till, stängs den undre transis- Den har tre lindor på utgången torn av. Tiden mellan den övre rande DC/DC-modul kostar och ger typiskt 5, 10 och 15 V och den undre transistorns vanligtvis 400-600 SEK. ut, men konstruktionen kan från och tillslag kallas dödtid styras mot andra kombinatio- och måste hållas så liten som 
 
ledning (kortslutning). Vissa Att bygga sin DC/DC-om- Trenden är att dagens styrkretsar innehåller ”predic- tive gate drive” som justerar nenter i stället för att gå vägen spänning. Exempel på detta dödtiden automatiskt. Detta via DC/DC-moduler ger flera är processorerna. Kravet finns gör att likriktardioden kan fördelar. Förutom ett lågt pris på flera oberoende låga spän- uteslutas helt utan nämnvärd finns flera fördelar: Diskreta ningar med mycket ström. försämring.
git fram en serie omvandlare DC/DC-modulerna.
Våra kunder kan få tillgång till anpassas till övrig elektronik. lösningarna och implementera Dessutom kan prestanda för ning och det kan till och med dessa på sina egna kretskort. strömförsörjningen optimeras förekomma krav beträffande Se ett exempel i fig 3. Elektro- en viss, specificerad stigtid för nikkonsult hjälper då till att Det är också möjligt att få respektive spänningar.
anpassa omvandlarna exakt till flera oberoende utspänningar För en kraftkonstruktör är vald CPU.
 
terna med synkron likriktning belastningen. Monteringen Elektronikkonsult AB
ledare. Kraften måste finnas • Precis styrning av MOSFET vanliga ytmonteringsmaskiner för att minimera till- och tillsammans med den övriga sorn. Hög verkningsgrad krävs frånslag. För kort dödtid ger elektroniken.
för att klara effektförluster i tvärledning (kortslutning)   Traditionella omvandlare lig verkningsgrad (strömmen med likriktningsdiod är svårt går genom likriktardioden).

Source: http://www.elektronikkonsult.eu/fileArchive/PDF/Sartryck_kortkraft.pdf