Module ermöglichen optimale Kombination von diskreten Leistungshalbleitern, Design-Werte von Transformatoren und induktiven Bauelementen
München – 1. Oktober 2013 – Fairchild Semiconductor, ein führender globaler Anbieter von leistungsfähigen Halbleiterlösungen für Leistungselektronik und mobile Produkte, hat seinen Power Supply WebDesigner (PSW) erweitert. Mit einem neuen Analyse-Tool für diskrete Bauteile (MOSFET/IGBT/Gleichrichter) in unterschiedlichen Applikationen lassen sich Leitungs- Schaltverlusteverluste und der Wirkungsgrad untersuchen. PSW ist ein Online-Design- und Simulations-Tool, das in kurzer Zeit ein vollständiges Design liefert.
Die neuen Module eignen sich für Designs mit einer Leistung von 100 W bis 3 kW. Sie arbeiten als Funktion der Eingangs- und Ausgangsbedingungen und ermöglichen dem Entwickler die Analyse der diskreten Bauteile im Leistungspfad, einschließlich der Leistungsfaktorkorrektur (PFC) und einem mit Phasenversatz und zur Sekundärseite synchron arbeitenden Vollbrücken-Gleichrichter (PSFB+SR). Außerdem wird eine Matrix der Bauteilkombinationen für diese Topologien zusammengestellt.
Anhand der vom Anwender definierten elektrischen und mechanischen Spezifikation ermitteln die neuen Module eine optimale Kombination der diskreten Halbleiter, der Werte für den Transformator sowie weitere induktive Bauelemente und erstellen eine Stückliste. Zudem wird eine Übersicht der System- und Bauteilverluste des Wandlers und der Bauteil-Sperrschichttemperaturen für eine weitere Feinabstimmung der Bauteile über die Betriebsbedingungen erstellt.
Wie bei den anderen PSW-Modulen kann der Entwickler die vorgeschlagenen Werte übernehmen oder weitere Zeit investieren um wichtige Details entsprechend den Design-Anforderungen zu optimieren. Zudem ist eine schnelle und genaue Abschätzung des Design-Verhaltens möglich, so dass sich mit diesen Änderungen das Design verfeinern läßt. Das Tool erlaubt zudem eine detaillierte Simulationsanalyse zur Untersuchung der Funktionalität des Designs, so dass der erste Hardware-Prototyp mit größter Wahrscheinlichkeit funktioniert.
Das Power Train Discrete Module besteht aus einem PSFB+SR-Modul und einem PFC-Modul. Diese einfach einzusetzenden, leistungsfähigen Online-Simulations-Tools bieten dem Entwickler:
– Ein optimiertes Tool, das mit den verbreitetesten PSFB+SR Steuer-ICs auf dem Markt arbeitet (UCC28950 und UCC3895).
– Ein vollständiges Design des Leistungspfads der diskreten Bauteile einschließlich der Auswahl der optimalen MOSFETs, IGBTs und Gleichrichter von Fairchild. Der Anwender kann die Teilenummern des optimalen Brückengleichrichters, MOSFET/IGBT und Leistungsgleichrichter auswählen oder diese vom Tool entsprechend der Anwendervorgaben für das System-Design vorschlagen lassen.
– Ein optimiertes, diskretes Design des Leistungspfads für Stromversorgungen, die eine PFC und/oder PSFB+SR benötigen.
– Korrelation der Verluste der diskreten Bauteile im Leistungspfad gegen die Hardware mit höchster relativer Genauigkeit, was durch eine Gleichungs-basierte Berechnung nicht erreicht werden kann.
– Die Möglichkeit eines Vergleichs verschiedener Kombinationen von diskreten Bauteilen im Leistungspfad innerhalb einer Analyse. Das Modul nutzt hierzu das MOSFET- und IGBT-Technologie-Portfolio von Fairchild, das SuperFET® MOSFETs, SuperFET® II MOSFETs, SupreMOS® MOSFETs, PowerTrench® MOSFETs und Field-stop IGBTs umfasst.
– Der Anwender kann sich durch das Tool die diskreten Bauteile des Leistungspfads empfehlen lassen oder auch eine weitere Feinabstimmung vornehmen. Diese automatisierte Vorgehensweise der Test-Design-Schritte auf Basis sich wiederholenden manuellen Trial-und-Error-Methode spart wertvolle Zeit.
– Visuelle Darstellung der Bauteilverluste und des Wirkungsgrads des Systems und der Hauptbestandteile bei verschiedenen Netz- und Lastbedingungen. Dadurch kann der Entwickler in Online-Design zurückgehen, um den Verlust des Systems oder der Bauteile vor der Erstellung eines Prototyps zu optimieren.
Die neuen Module sparen dem Entwickler viel Zeit bei der Evaluierung verschiedener Kombinationen. Anstatt der bisher normalerweise benötigten Testzeit von bis zu einer Woche pro Prototyp kann das PSW die einzelnen Kombinationen schnell und genau simulieren. Hinsichtlich der Genauigkeit zwischen den Ergebnissen des Tools und den Messergebnissen an der Hardware ergeben sich typischerweise bei den Netz- und Lastbedingungen Abweichungen von rund zwei Prozent.
Sobald das Design fertig simuliert ist, erstellt das PSW eine Stückliste, die an die Einkaufsabteilung geschickt werden kann. Die Bauteile können aber auch sofort online bestellt werden, was viel Zeit bei der Erstellung der Dokumentation und der Bauteilbeschaffung einspart. Zudem kann das Design als künftige Referenz gespeichert oder an andere Ingenieure weitergegeben werden.
Power Supply WebDesigner beinhaltet eine Reihe von zeitsparenden Tools für das Design und die Optimierung eines Systems oder eines Leistungspfades. Das Online-Tool ermöglicht eine Analyse und Simulation von Bauteilen und Systemen in wenigen Minuten. Die Modelle, Berechnungen und iterativen Schritte des Designs einer Stromversorgung werden von den Tools vorgegeben. Unabhängig von der Erfahrung des Anwenders verbessern die Tools die Effektivität, Effizienz und Vertrauen bei der Entwicklung.
Fairchild Semiconductor ist ein weltweiter führender Anbieter von energieeffizienten analogen und diskreten Leistungsbauteilen, sowie optoelektronischen Lösungen. Die Produkte maximieren die Energieeinsparung in Anwendungen in denen es auf den Energieverbrauch ankommt, wie Netzteile, Stromversorgungen, Beleuchtungen, Computer, Industriesteuerungen und Haushaltsgeräte. Die Lösungen von Fairchild ermöglichen nicht nur eine Energieeinsparung, sondern gleichzeitig werden das System-Design vereinfacht, die benötigte Leiterplattenfläche reduziert, die Systemzuverlässigkeit erhöht und die Time-to-Market verkürzt. Darüber hinaus werden die Kunden mittels Global Power ResourceSM umfassend unterstützt – dieses umfasst Online-Tools, FAEs und regionale Zentren mit erfahrenen Spezialisten für Leistungselektronik.
Das Tool steht unter der folgenden Adresse für einen Test zur Verfügung:
www.fairchildsemi.com/support/design-tools/power-train-discrete-device-power-loss-and-analysis
Informationen über andere Produkte, Design-Tools und Vertriebspartner erhalten Sie unter: http://www.fairchildsemi.com
Über Fairchild Semiconductor:
Fairchild Semiconductor (NYSE: FCS) – weltweite Präsenz, lokale Unterstützung, clevere Ideen. Fairchild liefert energieeffiziente, einfach einsetzbare und wertsteigernde Halbleiter-Lösungen für Leistungselektronik und mobile Designs. Mit unserer Erfahrung in den Bereichen Leistungselektronik und Signalpfad unterstützen wir unsere Kunden bei der Differenzierung ihrer Produkte und der Lösung schwieriger technischer Herausforderungen.
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