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Trend Guide Stromversorgung & Power Management 2020 www markttechnik de 9 der Fernverwaltung und der hochauflösenden Telemetrie »Wir können unseren Kunden einen Einblick in die Leistung der Spannungsregelung bieten etwas das vor wenigen Jahren nur ein Traum war« so Petricek Diese Möglichkeit habe echte Vorteile in Bezug auf die Gesamtbetriebskosten TCO und die Markteinführungszeit TTM Und weiter »Wenn man den Gesamtvorteil der digitalen Multiphasen-Plattform von Renesas betrachtet kann praktisch jeder Markt davon profitieren insbesondere wenn es um hohe Stromlasten und große dynamische Bereiche geht « Nicht entweder oder sondern und Frederik Dostal Field Applications Engineer Power von Analog Devices beurteilt Digital Power nicht ganz so positiv Er erklärt dass digitale Stromversorgungen in Hinblick auf Bandbreite und Auflösung technisch ähnliche Werte erreichen können wie ihre analogen Counterparts »nur ist der Aufwand der hierfür benötigt wird teilweise sehr viel größer als bei einer ähnlichen Funktionalität einer analog ausgeführten Regelschleife« Dementsprechend nutze Analog Devices das Beste aus den beiden Welten digitale Funktionsblöcke und analoge Regelschleife und reduziert somit den Aufwand auf ein vertretbares Maß und akzeptable Kosten Dostal »Diese Entwicklung ist sinnvoll da sie nicht nur technisch interessant ist sondern auch kommerziell Erfolg haben kann « Denn seiner Erfahrung nach werden digitale Stromversorgungen von vielen Entwicklern zwar interessiert begutachtet der Einsatz sei in den meisten Fällen jedoch nur möglich wenn die Kosten unwesentlich über denen einer analogen Ausführung liegen Nicht jeder kann Digital Power einsetzen Dostal »Anwendungen die zwar gerne digitale Stromversorgungen in Bezug auf die Funktionalität hätten jedoch mit dem Einsatz Probleme haben finden sich in der Luftfahrt Was passiert wenn die Höhenstrahlung einen Bitfehler verursacht? Diese Fragen erfordern einen erheblichen zusätzlichen Aufwand wie beispielsweise durch Redundanz « Bei anderen Anwendungen wo sehr viele unterschiedliche Spannungen benötigt werden hat sich seiner Aussage nach die digitale Technik bei Stromversorgungen schon recht weit durchgesetzt Attraktiv an diesem Ansatz ist hier die Möglichkeit der Spannungsüberwachung und einer programmierbaren Einund Abschaltreihenfolge Laut Olivier Monnier Marketing Manager für C2000 Real-Time Controllers von Texas Instruments werden Anwendungen mit niedrigem Leistungsniveau alles unter 1 kW eher auf eine analoge Regelung setzen »alles darüber dagegen nutzt Digital« so Monnier weiter Denn bei höheren Leistungen kann dank der höheren Flexibilität ein höherer Wirkungsgrad und eine höhere Integration erreicht werden Shamim Choudhury Digital Power Application Manager von Texas Instruments ist sogar überzeugt dass rein theoretisch alle Anwendungen von digitalen Stromversorgungen profitieren könnten Wobei er hinzufügt »Die Grenzen werden durch die Vorteile hinsichtlich der Systemkosten und der Energieeffizienz bestimmt und diese hängen mit der Leistung der Stromversorgung zusammen Einige technische Herausforderungen wie das Einschwingverhalten müssen bei den digitalen Stromversorgungen noch überwunden werden « Automotive und Digital Power Aus der Sicht von Peter Wiese Vice President für Automotive Sales EMEA von NXP Semiconductors gibt es auch heute noch diverse Einschränkungen bzw Herausforderungen mit denen Stromversorgungs-ICs zu kämpfen haben Dazu zählt er beispielsweise die Verlustleistung der ICs wenn es um hohe Leistungen geht aber auch die Integration verschiedener Funktionen wie Tracking und effiziente und intelligente Safety-Mechanismen »alles erhöht die Kosten« so Wiese Gleichzeitig tauchten neue Anforderungen am Markt auf wie höhere Schaltfrequenzen höhere Anforderungen an die Leistung strenge Safety-Anforderungen auf Systemebene höhere Funktionsintegrationen strengere Anforderungen an den Standbyund Low-Power-Modus schnelleres Einschalt-Boot-Anforderungen »Power-Management-ICs werden in den verschiedensten Anwendungen eingesetzt vom Consumerbis zum Automobilmarkt sowie im industriellen und medizinischen Bereich Mit der Zunahme des Bedarfs an Rechenleistung und steigender Systemkomplexität haben PowFrederic Dostal Analog Devices Auf die digitale Euphorie vor einigen Jahren hat sich eine optimierte Analog-Digital-Symbiose ausgebildet bei der die Regelschleife analog ausgeführt ist jedoch durch Hinzufügen von digitalen Funktionsblöcken die Flexibilität und der Umfang an Funktionen erreicht wird wie es bei reinen digitalen Stromversorgungen der Fall ist Shea Petricek Renesas Electronics Es wird zwar viel über höhere Schaltfrequenzen geredet wir haben aber gezeigt dass unsere digitale Regelungsarchitektur in der Lage ist eine äquivalente dynamische Regelungsleistung zu liefern ohne auf höhere Frequenzen zurückgreifen zu müssen Peter Wiese NXP Semiconductors In Bereichen wie der Luftfahrt ist nach wie vor die analoge Versorgung von der digitalen Überwachung oder Steuerung getrennt und zwar um eine Sicherheitsarchitektur zu schaffen die absolut keine Abhängigkeiten aufweist Dies ist allerdings ein sehr kostspieliger Ansatz