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© Analog Devices Inc. Application Notes | 30 April 2021

Optimierter Messaufbau einer Spannungsversorgung

Bevor sich ein Entwickler für eine Spannungsversorgung entscheidet wird er diese genau testen wollen.

Das Datenblatt eines Schaltregler ICs gibt viele wertvolle Hinweise dazu, wie sich die fertige Spannungsversorgung verhalten könnte, abschließende Gewissheit zum jeweiligen Verhalten wird noch immer durch das Testen einer Schaltung im Labor erreicht. Schaltungssimulationen wie beispielsweise mit LTspice sind durchaus sinnvoll und können bei der Schaltungsoptimierung behilflich sein. Eine Simulation ersetzt das Testen von Hardware jedoch nicht. Hierzu sind Einflüsse von parasitären Effekten entweder schwierig abzuschätzen, oder nur aufwändig zu simulieren. Spannungsversorgungen werden also im Labor gründlich überprüft. Entweder ein selbst entwickelter Prototyp oder in den meisten Fällen ein existierendes Evaluierungsboard vom Hersteller des jeweiligen Spannungsversorgungs-ICs wird hierzu verwendet. Bild 1. Anschlüsse zum Betrieb einer Spannungsversorgung Beim Anschluss der zu testenden Schaltung gibt es einiges zu beachten. Bild 1 zeigt den prinzipiellen Testaufbau. Die Spannungsversorgung muss mit einer Versorgungsspannung auf der Eingangsseite sowie einer Last an der Ausgangsseite verbunden werden. Das klingt trivial, im Detail gibt es jedoch wichtiges zu berücksichtigen. Minimieren der Leitungsinduktivitäten Bild 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau zum Evaluieren eines Spannungswandlers. Wir wollen das Verhalten der Spannungsversorgungsschaltung testen und nicht den Einfluss der Verbindungsleitungen zwischen dem zu testenden Board und der Laborstromversorgung beziehungsweise der Last am Ausgang. Um die Effekte dieser Verbindungsleitungen zu reduzieren gibt es zwei wichtige Maßnahmen. Zum einen sollten möglichst kurze Verbindungsleitungen verwendet werden. Diese haben geringere Leitungsinduktivität als lange Leitungen. Um die parasitäre Induktivität weiter zu reduzieren muss die eingeschlossene Fläche in den Strompfad minimiert werden. Um dies sicher zu stellen, bietet sich an, die Leitungen miteinander zu verdrillen. Dadurch ist die eingeschlossene Fläche nur noch von der Leitungslänge und der Dicke der Ummantelung der Leitungslitze abhängig. Bild 2 zeigt den Anschluss eines zu testenden Spannungswandlers mit verdrillten Anschlussleitungen zum Reduzieren der parasitären Leitungsinduktivitäten. Bild 2. Praktischer Betriebsaufbau mit verdrillten, kurzen Leitungen Bei Spannungsversorgungen mit Schaltreglern hat man sowohl auf der Eingangsseite als auch auf der Ausgangsseite AC Ströme. Je nach Schaltungstopologie kann an der Eingangsseite ein gepulster Strom auftreten, beispielsweise bei Abwärtswandlern (Buck-Regler). Zusätzlich muss das Start-Up Verhalten und der Betrieb unter Lasttransienten getestet werden. Unter diesen Betriebszuständen führen die Verbindungsleitungen des Testaufbaus ebenfalls AC Ströme. Hinzufügen eines lokalen Energiespeichers Wenn eine Spannungsversorgung darauf getestet wird, wie schnell sie auf Lasttransienten reagieren kann, muss am Eingang der Spannungsversorgung unbedingt genügend Energie zur Verfügung stehen. Die Versorgung der Spannungsversorgung soll nicht der Limitierende Faktor sein. Um dies sicher zu stellen empfiehlt es sich einen größeren ‚Bulk‘ Kondensator direkt an den Eingang der Spannungsversorgung zu setzen. Dieser ist in Bild 1 in grün eingezeichnet. Er stellt sicher, dass Lasttransiententests ordnungsgemäß durchgeführt werden können. Es ist jedoch darauf zu achten, dass der spätere Einsatz der Spannungsversorgung auch ganz bestimmten Gegebenheiten unterliegt. Man sollte den Effekt des Energiespeichers am Eingang jedoch gut verstehen um die richtige Dimensionierung des Eingangskondensators der Spannungsversorgung sicherzustellen. Ein weiterer Aspekt des ‚Bulk Kondensators‘ in Bild 1 ist ebenfalls zu berücksichtigen. Wenn Spannungstransienten am Eingang der zu testenden Spannungsversorgung angelegt werden sollen, um das Verhaltender Spannungsversorgung zu testen, würde der Bulk Kondensator die Spannungstransienten deutlich verlangsamen. Bei solchen Tests ist der Kondensator entsprechend zu entfernen. Selbst bei scheinbar einfachen Aspekten des Entwurfs einer Spannungsversorgung, wie dem Anschließen einer Schaltung auf dem Labortisch, gibt es einiges zu beachten. Werden die Hinweise in diesem Artikel befolgt, steht dem eigentlichen Evaluieren nichts mehr im Weg.
Author: Frederik Dostal [frederik.dostal@analog.com] studierte Mikroelektronik an der Universität Erlangen-Nürnberg. Er begann seine Arbeit im Power Management Team von © Analog Devices Inc. im Jahr 2001 und war in verschiedenen Positionen tätig. Er kam 2009 zu Analog Devices und arbeitet als technischer Experte für Power Management in Europa.
Weiss Technik erwirbt Ascott Analytical Equipment Weiss Technik hat Ascott Analytical Equipment erworben. Das britische Unternehmen produziert und vertreibt seit mehr als 30 Jahren Anlagen für die Korrosionsprüfung. Das hat das Unternehmen jetzt mitgeteilt.
USA und EU wollen Subventionswettlauf verhindern Die USA und die Europäische Union wollen ein gemeinsames Vorgehen ankündigen, um einen "Subventionswettlauf" um die Produktion der knappen Halbleiterchips zu verhindern, berichtet die Nachrichtenagentur Reuters und beruft sich auf einen hochrangigen Beamter der Biden-Administration. Der Schritt werde auf der zweiten Sitzung des Handels- und Technologierates (TTC) zwischen den USA und der EU, die am Sonntag und Montag in Paris stattfindet, bekannt gegeben.
Salience Labs wirbt 11,5 Millionen USD für KI-Chips ein Salience Labs hat eine erste Finanzierungsrunde in Höhe von 11,5 Millionen US-Dollar abgeschlossen, um einen ultraschnellen Multi-Chip-Prozessor zu entwickeln, der Photonik und Elektronik kombiniert und so die exponentiellen Fortschritte der künstlichen Intelligenz (KI) vorantreiben soll. Angeführt wurde die Runde von Cambridge Innovation Capital und Oxford Science Enterprises, unter Beteiligung von Oxford Investment Consultants, dem ehemaligen CEO von Dialog Semiconductor Jalal Bagherli, Silicon Catalyst, dem Goh Family Office in Singapur und dem von Arm unterstützten Deeptech Labs.
Avnet Embedded eröffnet neues Software Technology Lab Um die Position als einer der führenden Hersteller von Embedded Computing Hardware weiter zu stärken, hat Avnet Embedded ein neues Software Technology Lab gegründet. Das Software Technology Lab stellt Kunden eine umfassende Software Kompetenz zur Reduzierung der Komplexität und Optimierung der Entwicklung von kompletten Lösungen zur Verfügung.
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AIXTRON liefert Depositionsanlagen an Boise State University AIXTRON SE hat jetzt mitgeteilt, dass AIXTRON Ltd., eine Tochtergesellschaft der AIXTRON SE, eine Depositionsanlage des Typs Close Coupled Showerhead® Metal-Organic Chemical Vapor Deposition für Verbindungshalbleitermaterialien an die Boise State University liefern wird. Die CCS® 3x2-Anlage ist ein wesentlicher Bestandteil einer Infrastrukturerweiterung, die der Boise State University zugesprochen wurde.
KI vs. Realität - Wer hat die Nase vorn? Heutzutage ist es schwierig jemanden zu finden, der noch nicht von Künstlicher Intelligenz gehört hat. Der Begriff wird immer noch in verschiedenen Zusammenhängen als Allheilmittel verwendet, das komplexe Probleme, bei denen die klassischen Algorithmen versagen, sofort und mühelos lösen soll. Aber ist das wirklich der Fall?
Samsung kündigt Erhöhung der Preise bei Chip-Herstellung an Samsung Electronics Co. informiert Foundry-Kunden darüber, in diesem Jahr bis zu 20 Prozent mehr für die Herstellung von Halbleitern zu verlangen und schließt sich damit einem branchenweiten Vorstoß an, die Preise zu erhöhen, um die steigenden Material- und Logistikkosten zu decken.
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First Sensor passt Guidance für Geschäftsjahr 2022 an Auf der Basis vorläufiger Zahlen für das erste Halbjahr des laufenden Geschäftsjahrs (01.10.2021 – 30.09.2022) hat der Vorstand der First Sensor AG festgestellt, dass das Erreichen der Jahresplanung, insbesondere der geplanten EBIT-Marge von 5 bis 7 Prozent, aus heutiger Sicht nicht sichergestellt ist. Das hat First Sensor jetzt mitgeteilt.
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TDK plant neue Fabrik im japanischen Kitakami Die TDK Corporation will ein neues Produktionsgebäude auf dem Gelände der Kitakami Factory in Kitakami in der japanischen Präfektur Iwate bauen, um die Produktion von Multilayer Ceramic Capacitors (MLCC) zu verbessern. Es ist geplant, mit dem Bau des neuen Gebäudes am Ende dieses Geschäftsjahres (März 2023) zu beginnen und es im Juni 2024 fertigzustellen.
BMW und LION Smart Production kooperieren LION Smart Production GmbH und BMW AG gehen in Sachen Batteriesysteme künftig einen gemeinsamen Weg. Das haben beide Unternehmen jetzt mitgeteilt.
Experte prophezeit Veränderungen auf dem Chip-Markt Die Chip-Knappheit beeinflusst seit Monaten weltweit die Elektronik-Produktion. Nach Meinung von Experten könne sich die Situation zum kommenden Jahr aber in Überkapazitäten umkehren. Grund sei der groß angelegte Ausbau der Produktion, der bald Früchte tragen werde, sagt der Branchenanalyst Alan Priestley vom IT-Marktforscher Gartner der dpa.
Laserkommunikations-Demonstration für ISS Mynaric und Airbus U.S. Space & Defense haben einen Vertrag über den Betrieb des CONDOR Mk2-Terminals von Mynaric für weltraumgestützte Laserkommunikation auf der funktionalen Testplattform Bartolomeo der Internationalen Raumstation (ISS) unterzeichnet. Mynaric plant, sein industrialisiertes optisches Kommunikationsterminal auf der ISS zu betreiben, um die Fähigkeiten des Produkts in der erdnahen Umlaufbahn zu demonstrieren.
Carl Zeiss Meditec legt beim Umsatz deutlich zu Carl Zeiss Meditec hat in den ersten sechs Monaten des Geschäftsjahres 2021/22 einen Umsatz von 855,4 Millionen Euro (Vorjahr 767,4 Millionen Euro) erreicht, dies entspricht einer Steigerung von 11,5 Prozent (währungsbereinigt: +10,7 Prozent) im Vergleich zur Vorjahresperiode. Der Auftrags-Eingang stieg noch stärker als der Umsatz um 30,7 Prozent auf 1.062,3 Millionen Euro (Vorjahr 812,9 Millionen Euro).
SÜSS MicroTec wieder mit hohem Auftragseingang Die SÜSS MicroTec SE hat die Quartalsmitteilung für die ersten drei Monaten des Geschäftsjahres 2022 veröffentlicht. Im ersten Quartal 2022 konnte mit 117,6 Millionen Euro der bisher höchste Auftragseingang des Unternehmens in einem Quartal erreicht werden, was einer Steigerung von 45,2 Prozent entspricht (Q1 2021: 81,0 Millionen Euro).
CN Rood übernimmt ABtronix Der Anbieter von Test- und Messgeräten, CN Rood, baut seine Position in Skandinavien und den Benelux-Ländern durch die Übernahme von ABtronix aus. ABtronix, mit Sitz im niederländischen Breda, vertritt zehn Test- und Messgeräteanbieter in den Benelux-Ländern
ams OSRAM erzielt Vereinbarung mit Prosperity Group ams OSRAM hat bekannt gegeben, dass eine Vereinbarung über den Verkauf des Geschäftsbereichs Traxon Technologies, einschließlich der dynamischen Lichtsteuerung e:cue, an die Prosperity Group mit Hauptsitz in Hongkong getroffen worden ist. Die Prosperity Group sei ein moderner Mischkonzern, der in der Beleuchtungsindustrie tief verwurzelt ist. Die Prosperity Group ist ein langjähriger Partner von ams OSRAM und OSRAM.
Globaler Chipmangel belastet Umsatzentwicklung bei SMA Solar Die SMA Solar Technology AG hat im ersten Quartal 2022 einen Umsatz von 220,6 Millionen Euro erzielt (Q1 2021: 240,4 Millionen Euro). Dass der Umsatz unter dem Vergleichsquartal im Vorjahr lag, sei auf die weiterhin angespannte Versorgungslage mit elektronischen Chips zurückzuführe
Neue Leistungselektronik für eine sonnige Zukunft Im Projekt GaN-HighPower werden neue Technologien für den Einsatz in Photovoltaik-Wechselrichtern der nächsten Generation entwickelt und praktisch erprobt.
STEMMER IMAGING trotzt globalen Lieferengpässen in Q1 STEMMER IMAGING ist stark in das Geschäftsjahr 2022 gestartet und konnte im ersten Quartal seine erfolgreiche Performance aus den vergangenen Quartalen weiter fortsetzen. Der Auftragseingang verzeichnete demnach gegenüber dem Vorjahresquartal einen Anstieg um 21,9 Prozent auf 43,4 Millionen Euro.
Intel setzt für Werk in Magdeburg auf erfahrenen Manager Beim Bau der geplanten Halbleiterwerke in Magdeburg setzt Intel auf eine erfahrene Führungskraft aus Irland. General Manager Eamonn Sinnott komme dafür phasenweise nach Deutschland, teilte er am Rande einer Delegationsreise von Politikern aus Sachsen-Anhalt mit. Die neuen Fabriken des US-Chipherstellers in Magdeburg sollen nach dem Vorbild des irischen Standorts Leixlip gebaut werden, wo Sinnott seit vielen Jahren tätig ist.
Spatenstich für Lithium-Werk in Bitterfeld-Wolfen AMG Lithium investiert rund 120 Millionen Euro in den Bau einer neuen Anlage in Bitterfeld-Wolfen. Mit dem symbolischen ersten Spatenstich haben jetzt die Bauarbeiten begonnen.
Siltronic glaubt an weiteren positiven Geschäftsverlauf Die Siltronic AG konnte im ersten Quartal 2022 eine Steigerung der Umsatzerlöse um 10,7 Prozent gegenüber dem vierten Quartal 2021 verzeichnen. Diese Steigerung resultiere in erster Linie aus dem Anstieg der Durchschnittspreise. Das schreibt das Unternehmen in einer Pressemitteilung.
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2022.04.25 14:34 V20.5.16-1