Skip to main content

FAQs

/

Welche Aufgabe haben die Gehäuse-Pins?

Der Gehäuse-Pin ist ein elektrischer Anschluss zum Metallgehäuse oder der Grundplatte. Er kann bei bestimmten Anwendungen das EMV-Verhalten verbessern, indem er das Gehäuse mit Masse oder Vin+ verbindet. Wenn er nicht verwendet wird, sollte er offen gelassen werden.

Welche Aufgabe haben die Sensor-Pins?

Die Sensor-Pins (Sense + und Sense-) nutzt der DC/DC-Wandler, um die Ausgangsspannung gemäß dem Wert an der Last zu regeln und nicht direkt als Messwert zwischen den Ausgangs-Pins. Der Wandler verwendet vier Anschlüsse, Vout+ und Vout- liefern eine hohe Stromstärke sowie die zwei Anschlüsse Sense+ and Sense- eine geringe Stromstärke für die Rückmeldung.

Der Vorteil der Sensor-Pins gegenüber dem einfachen Trimmen der Ausgangsspannung zur Kompensation eines Spannungsabfalls entlang der Verbindung ist jener, dass die Sensor-Pins die Spannung an der Last sowohl bei geringen als auch hohen Lastströmen regeln und somit eine Überspannung an der Last bei geringer Lastanforderung verhindern.

Die Sensor-Pins können auch von einigen Lastverteilungs-Steuerungen genutzt werden, um die Parallelschaltung von zwei oder mehr DC/DC-Wandlern für eine höhere Ausgangsleistung zu ermöglichen.

Kann die Ausgangsspannung eines Schaltreglers durch einen Widerstands gegenüber dem GND-Anschluss erhöht werden?

Nein. Schaltregler funktionieren anders als Linearregler, sodass dieser “Trick” nicht funktioniert. Für korrekte Funktion benötigen Sie eine sehr gute Erdungsverbindung.

Kann die Ausgangsspannung auch durch eine externe Spannung oder einen Strom anstelle des Widerstands getrimmt werden?

Theoretisch ja, aber in der Praxis ist das nicht sehr linear. Das ist nicht wirklich zu empfehlen.

Welche Aufgabe hat der Trim-Pin?

Der Trim-Pin (sofern vorhanden) kann zur Erhöhung oder Verringerung der geregelten Ausgangsspannung in einem begrenzten Bereich verwendet werden (typischerweise +/-10% oder -20%, +10%). Manche Schaltregler haben einen Vadj.-Pin, der die Ausgangsspannung über einen größeren Bereich einstellen kann (bis zu +/-50%).

Das Anschließen eines Widerstands zwischen Trim (oder Vadj,) und dem Pin Vout+ verringert die Ausgangsspannung. Das Anschließen eines Widerstands zwischen Trim (oder Vadj,) und dem Pin Vout- oder Gnd erhöht die Ausgangsspannung.

Das Trimmen dient üblicherweise dem Ausgleich eines Spannungsabfalls entlang eines langen Kabels oder einer Platinenleiterbahn durch eine erhöhte Ausgangsspannung oder zur Verringerung der Ausgangsspannung, um im ungünstigsten Fall Überspannungsschäden an der Last zu vermeiden. Das Trimmen der Spannung ist auch hilfreich, um auf unterschiedliche Batterie-Chemien abzustimmen. Eine 12V-Blei-Säure-Batterie kann ganz allmählich mit einem 12V-Wandler geladen werden, der auf 13,2V (+10%) getrimmt ist oder ein LiPo-Akku kann sicher von einem 5V-Wandler aus geladen werden, der auf 4,6V (-8%) herunter getrimmt ist.

Wie hoch ist die maximale Spannung am Steuer-Pin?

Die maximal zulässige Spannung am Steuer-Pin variiert je nach Baureihe des Wandlers. Die meisten DC/DC-Wandler erlauben bis zu 5V und einige bis zu 12V oder mehr.  Zur Anleitung sehen Sie bitte in den Datenblättern nach. Verbinden Sie einen unbenutzten Steuer-Pin nicht mit +Vin, sofern das nicht ausdrücklich im Datenblatt erlaubt ist.

Was ist die Multi-Level-Funktion des Steuer-Pins?

Einige RECOM-Wandler wie etwa die Baureihe R-78AA haben eine zweistufige Funktion des Steuer-Pins. Falls die Spannung am Steuer-Pin unter 2,6V fällt, wird die Hauptleistungsstufe abgeschaltet, aber der interne Oszillator und die Spannungsregelung laufen weiter. Das ermöglicht einen sehr schnellen Neustart aus dem Standby zu voller Leistung. Für den Modus mit minimaler Leistung muss die Spannung am Steuer-Pin unter 1,6V liegen. Dann wird auch der Haupt-Oszillator abgeschaltet und der Wandler zieht nur noch 20µA vom Eingang. Das Einschalten aus diesem tiefen Ruhezustand erfolgt langsamer als aus dem Standby.

Welcher Unterschied besteht zwischen dem Strom im Ruhezustand oder Standby, dem Abschaltstrom und dem Strom am Steuer-Pin?

Der Strom im Ruhezustand oder Standby ist der vom Wandler gezogene Strom von der Versorgung, wenn er ohne Last ist (der Wandler ist aktiv und hat eine Ausgangsspannung anliegen, aber keine Stromstärke am Ausgang). Der Abschaltstrom ist der vom Wandler von der Versorgung gezogene Reststrom, wenn er durch den Steuer-Pin deaktiviert ist. Der Strom des Steuer-Pins ist der vom Wandler über den Steuer-Pin gezogene Strom, um ihn im deaktivierten Zustand zu halten.

Welche Spannungshysterese hat der Steuer-Pin?

Wenn die Spannung am Steuer-Pin steigt, ist der Schaltpunkt (Schwellwert) höher als bei abfallender Spannung. Der Unterschied zwischen dem Auslösepunkt bei steigender Spannung und demjenigen bei abfallender Spannung ist die Hysterese. Beispielsweise kann sich ein Wandler mit negativer Logik einschalten, sobald die Spannung am Steuer-Pin 3V übersteigt, aber nach dem Start schaltet er erst wieder aus, wenn die Spannung unter 1V fällt. Die Differenz von 2V ist die Hysterese und verhindert, dass der Wandler bei langsam steigender oder abfallender Spannung unregelmäßig ein- und ausschaltet.

Was ist die positive oder negative Steuer-Pin-Logik?

Negative Steuerlogik bedeutet, dass logisch 0 (tief) den Wandler aktiviert und logisch 1 (hoch) den Wandler deaktiviert. Wenn der Pin unbeschaltet bleibt, ist er logisch 0 und der Wandler startet, sobald Strom anliegt.

Positive Steuerlogik bedeutet, dass logisch 0 (tief) den Wandler deaktiviert und logisch 1 (hoch) den Wandler aktiviert. Wenn der Pin unbeschaltet bleibt, ist er logisch 0 und der Wandler startet nicht beim Anlegen des Stroms, sondern wartet mit dem Einschalten auf ein positives Signal. Für viele sicherheitskritische Systeme ist das ein wichtiges Merkmal.

Welche Aufgabe hat der CTRL Pin?

Der Pin Remote Ein/Aus oder Steuerung wird üblicherweise aus folgenden Gründen verwendet:

  1. Zur Steuerung eines Hochleistungs-Wandlers mit einem schwachen Steuersignal. Die Eingangsleistung eines Steuer-Pins beträgt typisch wenige Milliwatt, aber sie kann einen Wandler bis zu hunderten Watt einschalten oder deaktivieren. Das bedeutet, dass die geringe Ausgangsleistung eines Mikrocontrollers oder Logik-ICs ohne zusätzliche Verstärker oder Relais zur Steuerung eines Systems genutzt werden kann.

  2. Zum Ein- oder Ausschalten eines Systems mehrerer Wandler in der richtigen Reihenfolge. Viele komplexe Stromversorgungen müssen für sicheren Betrieb in bestimmter Reihenfolge ein- oder ausgeschaltet werden. Ein Beispiel könnte eine computergesteuerte Regelung sein, wo der Mikroprozessor laufen sollte, bevor die Peripheriegeräte eingeschaltet werden.  Ein weiteres Beispiel wäre da, wo eine Stromversorgung eine weitere versorgt. Oft sollte die primäre Stromversorgung eine stabile Ausgangsspannung erreicht haben, bevor die sekundäre Stromversorgung eingeschaltet wird.

  3. Zum Energiesparen. Ein Steuer-Pin kann die Stromversorgung für Teile eines Stromkreises im Standby vollständig abschalten, während ein zentraler Überwachungs-Stromkreis weiterhin aktiv bleibt. Das ist vor allem für batteriebetriebene Schaltungen wichtig, weil alle DC/DC-Wandler etwas Strom ziehen, auch wenn an ihnen keine Last anliegt.

  4. Zur Verringerung des Einschaltstroms. In einem System mit mehreren parallelen Subsystemen ist es oft hilfreich, den Start der Subsysteme zu staffeln, um die primäre Stromversorgung nicht zu überlasten oder die Hauptsicherung oder den Schutzschalter auszulösen.

Was passiert, wenn ich eine unsymmetrische Last an einem Wandler mit Dual-Ausgang betreibe?

Einige ungeregelte Wandler bieten Lastverteilung, wo ein Teil oder die gesamte Last von nur einem Ausgangs-Pin abgenommen werden kann.

Geregelte Dual-Ausgangs-Wandler regeln die Differenz zwischen Vout+ und Vout- und erlauben dem Common-Ausgang einen Schwebezustand. Wenn nun ein +/-15V-Ausgang asymmetrisch belastet wird, sagen wir +80%, -20%, dann bleibt die Spannungsdifferenz bei 30V, aber der Common-Pin driftet so, dass die Ausgangsspannungen +13, -17V ergeben. Wenn ein symmetrischer Ausgang mit asymmetrischer Last gefordert ist, verwenden Sie eine Nachregelung zur Stabilisierung der Ausgänge.

Welche Ausgangsoptionen bieten DC/DC-Wandler?

Die wichtigsten Optionen sind:

  1. Eintaktausgang mit Pins für Vout+ und Vout-. Das ist die meist genutzte Option.

  2. Dualer (bipolarer) Ausgang mit Pins für Vout+, Com und Vout-, z. B. +/-15V. Das ist nützlich zur Bereitstellung bipolarer Stromversorgungen aus einer einzelnen Eingangsspannung, z. B. zur Versorgung eines OP-Verstärkers.

  3. Dualer (asymmetrischer) Ausgang mit Pins für Vout+, Com und Vout-, z. B. +18, -9V. Das ist nützlich für Anwendungen bei IGBT-Treibern, die asymmetrische Versorgungsspannungen nutzen.

  4. Dualer (unabhängiger) Ausgang mit Vout1+, Vout1- und Vout2+, Vout2-, wobei die Ausgänge sowohl vom Eingang als auch voneinander isoliert sind. Das ist nützlich für die Versorgung einer Zweikanal-Anwendung mit nur einem Wandler.

  5. Dreifach-Ausgang mit Pins für Haupt-Vout+ und Hilfs-Aux+, Com und Aux-, z. B. +5V und +/-12V. Das ist nützlich für Anwendungen, die eine einzelne leistungsfähige Stromversorgung und eine Hilfsversorgung für Peripheriegeräte benötigen.

Spielt es eine Rolle, ob der Eingang an eine positive oder negative Spannungsquelle gegenüber der Ausgangsspannung angeschlossen wird?

Ein isolierter DC/DC-Wandler hat keine elektrische Verbindung zwischen Eingang und Ausgang. Daher spielt es keine Rolle, ob Vin+ an einer positiven Versorgung und Vin- an Masse angeschlossen ist oder ob Vin+ an Masse und Vin- an einer negativen Versorgung angeschlossen ist. Das ist beispielsweise in der Telekommunikationsbranche nützlich, wo eine standardmäßige Versorgung mit -48V zur Erzeugung von +5V-Ausgang verwendet werden kann (Vin+ = Masse, Vin- = -48V, Vout + = 5V, Vout- = Masse).

Das gilt nicht für potentialgebundene Schaltregler, aber die Baureihe R-78 kann so konfiguriert werden, dass sie aus einer positiven Eingangsspannung eine negative Ausgangsspannung erzeugt (siehe Hinweise zum Einsatz).

Was passiert, wenn ich Vin+ und Vin- verkehrt herum anschließe?

DC/DC-Wandler sind nicht vor Verpolung geschützt. Sie werden irreparabel beschädigt, wenn sie verkehrt herum angeschlossen werden. Wenn es möglich oder wahrscheinlich ist, dass ein Wandler verkehrt herum angeschlossen wird, muss zum Schutz des Wandlers eine Diode verwendet werden (siehe Hinweise zum Einsatz).

Welchen Unterschied gibt es zwischen einem 1:1-, 2:1- und 4:1-DC/DC-Wandler?

Das Verhältnis bezieht sich auf den Eingangsspannungsbereich. Ein DC/DC-Wandler mit 24V Eingang und einem 1:1-Eingangsbereich ist für 24V-Eingang +/-10% ausgelegt (21,6V bis 26,4V). Ein DC/DC-Wandler mit 24V-Eingang mit einem 2:1-Eingangsbereich ist für einen 2:1-Eingangsspannungsbereich von 18V-36V ausgelegt und ein DC/DC-Wandler mit 24V-Eingang und einem 4:1-Eingangsbereich ist für einen 4:1-Eingangsspannungsbereich von 9V-36V ausgelegt.

Welche Pin-Funktionen hat ein isolierter DC/DC-Wandler?

Ein DC/DC-Wandler kann folgende Anschlüsse haben:

  1. Die Eingangs-Pins Vin+ und Vin –
  2. Die Ausgangs-Pins Vout + und Vout- (plus einen gemeinsamen Pin für +/- Ausgänge)
  3. Einen Pin für Remote-Ein/Aus, Aktivierung oder Steuerung
  4. Einen Trim-Pin
  5. Sensor-Pins
  6. Gehäuse-Pin
Welche Aufgabe hat ein isolierter DC/DC-Wandler?

Ein isolierter DC/DC-Wandler konvertiert eine Eingangsgleichspannung in die gleiche oder eine andere Ausgangsgleichspannung, die durch einen internen Transformator elektrisch vom Eingang isoliert ist. Das wird gemeinhin aus folgenden Gründen gemacht:

  1. Zur Anpassung von Eingang und Last. Beispielsweise zur Umwandlung einer höheren oder niedrigeren Eingangsspannung auf den benötigten Wert für die Last. Eine gängige Anforderung ist die Umwandlung einer 24V-Gleichstromquelle auf einen isolierten 5V-Ausgang oder die Erzeugung einer Versorgung mit +/-15V aus einer 5V-Quelle.

  2. Zur Stabilisierung der Stromversorgung. Batteriebetriebene Geräte müssen mit variabler Eingangsspannung arbeiten, aber viele Schaltkreise erfordern eine stabile Versorgungsspannung. Beispielsweise kann ein typischer 12V-auf-12V-DC/DC-Wandler aus einer Eingangsspannung im Bereich von 9V bis zu 18V einen stabilen 12V-Ausgang bereitstellen.

  3. Zur Potentialtrennung einer Versorgung. Ein isolierter DC/DC-Wandler kann zur Sicherheit verwendet werden (beispielsweise bei medizinischen Anwendungen), um den Anwender vor Fehler der Stromversorgung zu schützen, oder er kann Erdschleifen trennen und somit Rauschen und Störungen vermindern (zum Beispiel kann ein in einer Motorsteuerung verwendeter DC/DC-Wandler eine stabile und rauscharme Ausgangsspannung aus einer verrauschten DC-Stromversorgung bereitstellen). Bei Anwendungen mit mehreren Kanälen bewirkt das Isolieren jedes Kanals mit einem separaten DC/DC-Wandler, dass bei einem Fehler oder Kurzschluss in einem Kanal die anderen Kanäle unbeeinträchtigt bleiben.

  4. Zur Vereinfachung einer Stromversorgung. Eine Anwendung, die viele verschiedene Spannungen auf einer Platine benötigt, kann durch den Einsatz einer einzelner Hauptversorgungsspannung einfacher und zuverlässiger werden, wenn diese dann von DC/DC-Wandlern am Ort der Last zur lokalen Bereitstellung der Spannung gefolgt werden.

Welche Aufgabe hat ein potentialgebundener DC/DC-Wandler?

Ein potenzialgebundener Schaltregler kann eine DC-Eingangsspannung wirksam auf eine geringere oder höhere Ausgangsspannung verringern oder erhöhen. Ein Schaltregler hat folgende Vorteile gegenüber einem einfachen Linearregler:

  1. Weil kein Transformator verwendet wird und Eingang und Ausgang eine gemeinsame Erdung haben, kann der Wirkungsgrad sehr hoch sein (>97%) verglichen mit einem Linearregler (zum Beispiel typisch 20% beim Umwandeln von 24V herunter auf 5V).

  2. Ein Schaltregler variiert die internen Ein-/Aus-Zyklen, um Änderungen in der Arbeitslast und/oder Eingangsspannung zu kompensieren. Daher kann der Wandler über einen weiten Eingangsspannungsbereich (7:1) und einen weiten Lastbereich (100:1) effektiv arbeiten.

  3. Ein Schaltregler ist ein Leistungswandler, insofern eine feste Last den Eingangsstrom bei steigender Eingangsspannung verringert. Damit sind hohe Ausgangsstromstärken möglich, ohne den Eingang zu überlasten.