3kW und kleiner als eine Schokoladentafel

Schaltregler kann aufwärts und abwärts wandeln

Mit den Abmessungen 63,2mm x 60,6mm x 13,0mm hat der Wandler ein Volumen von 50cm³. Dass der Wandler in einem so kleinen Gehäuse überhaupt betrieben werden kann, setzt einen hohen Wirkungsgrad voraus. Es werden 96% erreicht, wobei die Wirkungsgrad-kurve über der Leistung sehr flach verläuft.

Damit hat der Wandler auch bei kleiner Last einen hervorragenden Wirkungsgrad. Trotzdem muss bei der hohen Leistungsdichte Wärme abgeführt werden. Die Kühlung erfolgt mittels Wärmeleitung über die löt- oder schraubbare Grundplatte an der Unterseite des Half Brick Gehäuses. Der Wandler arbeitet bis 85°C Umgebungstemperatur mit voller Leistung. Erst darüber setzt das Derating ein. Bei 25°C und 80% Last wurde die MTBF nach Telcordia SR332 auf Stunden berechnet.

Einstellen der Ausgangsspannung

Beim RBBA3000 kann die gewünschte Ausgangsspannung U_a mit einem Widerstand Rtrim eingestellt werden, der sich mit:


berechnen lässt. Umgekehrt erhält man die Ausgangsspannung aus einem bereits dimensioniertem R_trim zu:


Die Ausgangsspannung kann aber auch mit einer Spannung eingestellt werden, die an dem Trim-Pin angelegt wird. Sie berechnet sich zu:


Wenn wir die Spannung U_trim ändern, wird die Ausgangsspannung des RBBA3000 gemäß Abbildung 2 nachgeführt. So könnten wir etwa mit einem Mikrokontroller und einem DA-Wandler die Ausgangsspannung von 0V bis 60V steuern und regeln und das bis zu einem Ausgangsstrom von 50A. Die Kennlinien für beide Steuergrößen sind in dargestellt.

Strombegrenzung

Mit einem zweiten Widerstand kann der maximale Ausgangsstrom zur Strombegrenzung eingestellt werden. Er wird am Iset-Pin angeschlossen und berechnet sich zu:


Der maximale Ausgangsstrom kann ebenfalls mit einer Spannung UItrim vorgegeben werden, die an den Iset-Pin angelegt wird. Sie berechnet sich zu:


und kann wie bei der Spannungseinstellung veränderlich sein.

Strommessung

Die Strommessung, die bei jeder leistungselektronischen Schaltung immer wieder zu Prob-lemen führt, ist beim RBBA schon fertig eingebaut. Die am Ishare-Pin anstehende Spannung liefert das Stromsignal gemäß folgender Kurve:

Parallelschaltung

Wenn die Anwendung mehr als 50A erfordert, können 2 RBBA3000-50 parallelgeschaltet werden. Dazu werden beide Ishare-Pins verbunden, was zu einer gleichmäßigen Stromvertei-lung auf die beiden Wandler führt. Dazu müssen natürlich beide Wandler die gleichen Bedin-gungen sehen wie gleiche Eingangsspannung, gleiche Ausgangsspannung, Sense-Pins verbun-den etc. siehe hierzu auch den RECOM Application Guide.

EMV

Die genaue Dimensionierung der Eingangs- und Ausgangsfilter hängt von der Anwendung ab und kann hier nur für den Worst Case angegeben werden. Um die Normen für die leitungsgebundenen und die abgestrahlten Störungen einzuhalten, wird für den RBBA 3000 die Filterung in Abbildung 4 empfohlen:

• C1: 470μF/100V, Elko
• C2: 10μF/100V, Kerko
• C3: 10μF/100V, Kerko
• C4: 10μF/100V, Kerko
• Gegentaktdrossel L1: 10μH/56,7A, z.B.: Würth Elektronik 7443763540100
• Gleichtaktdrossel LCM: 1,4mH/50A, Schurter Inc. DKIH-3252-506J-NK

Das erreichte Spektrum der leitungsgebundenen Störungen ist in Abbildung 5 angegeben:



Zur Veranschaulichung seien die Volumina von Wandler und EMV-Filter verglichen: Der RBBA3000 benötigt 50cm³, die Gegentaktdrossel 52cm³ und die Gleichtaktdrossel 87cm³. Je nach Anwendung sind natürlich nicht alle Filterelemente notwendig.

Applications

Eingangs haben wir schon Anwendungen für den RBBA3000 angedeutet. Hier nun eine An-wendung, wo aus einer variablen Eingangsspannung (20V bis 60V) eine geregelte Ausgangs-spannung von 12V erzeugt werden soll:

Für eine andere Ausgangsspannung muss lediglich der 36kΩ-Widerstand angepasst werden. Siehe hierzu Abbildung 2.

Eckdaten des RBBA3000: