Geplaatst : 11 Feb 2009
TDK-Lambda hat die neue Netzteilreihe EFE mit ihrer revolutionären digitalen Steuerungstechnik bereits kurz nach Erscheinen um Geräte erweitert, die neben vielen anderen Anwendungen auch speziell Medizinanwendungen adressieren. Mit ihrer verstärkten Isolierung von 4 kV AC zwischen Ein- und Ausgang, einer Isolierung von 1500 V AC zwischen Ausgang und Masse und weiteren interessanten Eigenschaften entsprechen die Typen der Reihe EFE300M den strengen internationalen Sicherheitsvorgaben für Medizinanwendungen der Typen B und BF.
Trotz seiner 300W Ausgangsleistung (400W Spitzenleistung für 12 s) findet das EFE-300M mit seinen nur 152 mm x 76 mm Grundfläche und 1 HE Bauhöhe auch unter beengten Verhältnissen leicht Platz. Dadurch lassen sich kleinere Produkte mit größerer Funktionalität realisieren, die sich zudem weniger erwärmen. Durch weitere Eigenschaften wie Redundanzbetrieb und Hochstrom-Zusatzausgang (s.u.) eignen sich die Netzteile auch bestens für hochintegrierte Anwendungen in Funk- und Messtechnik, Routern, Servern und Sicherheitsanwendungen. Weitere Einsatzbereiche sind ATE und Automation.
Wie das EFE-300 erreicht das EFE-300M dank seines integrierten Magnetwandlers über 90% Wirkungsgrad und verfügt über einen 8-Bit-Mikrocontroller, der den Ausgang sowie diverse interne Vorgänge komplett digital steuert. Hierdurch konnte TDK-Lambda die Anzahl der Bauteile um 25% reduzieren und die Geräte 45% kleiner und bis zu 56% leichter bauen als vergleichbare Geräte, die der Wettbewerb derzeit (!) auf den Markt bringt. Unter Nennlast erreichen die Geräte Leistungsdichten von 12,5 W/in³, bei Spitzenlast sogar bis zu 16,6 W/in³.
Die neue Digitalsteuerung des EFE-300M ermöglichte es auch, Eigenschaften wie die Strombegrenzung und das Startverhalten zu optimieren. Dadurch lassen sich die Hardware-Eingriffe umgehen, die ein analoges Design in der Regel an dieser Stelle erfordert, und es ergibt sich eine preisgünstige Topologie auf der Primärseite, die durch den Mikrocontroller gesteuert wird. Dies wiederum führt zu weniger Bauteilen und einem höheren Wirkungsgrad, und das ohne Einbußen bei der Regelgenauigkeit. Außerdem läßt sich so der Einsatz eines Optokopplers umgehen – ein wegen seiner relativ begrenzten Lebensdauer eher unbeliebtes Bauteil in herkömmlichen Netzteilen.
Zu den weiteren Eigenschaften des EFE-300M zählen das Ein-/Ausschalten aus der Ferne (Remote-On/Off), Power-Good-Signalisierung sowie ein isolierter HIlfsausgang mit 5 V / 2 A, den das Remote-On/Off nicht schaltet; so lassen sich etwa bei einer Sicherheitsabschaltung wichtige Geräte dennoch weiterversorgen. Der Einsatz eines ORing-FETs ermöglicht es, mehrere Netzteile redundant zu verschalten, ohne dass eine Entkopplungsdiode in den Ausgangsleitungen nötig ist.
Der Ausgangsregelfehler liegt bei unter 4 % – auch dies ein Vorteil des Controllers: Er überwacht die Entwicklung der Ausgangsspannung und berechnet ihr Verhalten im voraus. Die Netz- und Lastregelung lässt sich einstellen und auch präzise anpassen – was sich insbesondere bei Parallelbetrieb als sehr nützlich erweist. Die Ausgangsspannung beträgt wahlweise 12V (25 A) oder 24V (12,5 A); sie läßt sich bei Bedarf aber werksseitig hochpräzise auf andere Werte programmieren und damit an spezielle Anforderungen anpassen. Neben dem bereits erwähnten Hilfsausgang steht noch ein dritter Ausgang mit 12 V / 1 A zur Verfügung, um einen Lüfter zu versorgen.
Alle EFE-Netzteile lassen sich dank ihres Weitbereichseingangs (90-264V AC, standardmäßig mit Dual Fusing) weltweit ohne Umschalten betreiben; die aktive PFC sorgt für Einhaltung der EN61000-3-2. Der Kriechstrom gegenüber Erde entspricht mit unter 300 µA den Anforderungen für medizinische Sicherheit. Weitere EMV-verbessernde Maßnahmen wie der Einsatz von SiC-Dioden stellen sicher, dass die Störfestigleit deutlich besser als EN55022, Kurve B, ist.
Das EFE300M hat wie die gesamte EFE-Reihe Sicherheitszulassungen gemäß IEC/EN/UL/CSA 60950-1 für den allgemeinen Einsatz und IEC/EN 61010-1 für Labor- und Prozesssteuerungen und zudem die Medizinzulassung gemäß IEC 60601-1. Zudem trägt jedes Gerät das CE-Zeichen gemäß Niederspannungsrichtlinie. TDK-Lambda gibt drei Jahre Garantie auf jedes EFE-Netzteil.