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DC/DC BOOK OF KNOWLEDGEPraktische BenutzerhinweiseDas DC/DC Book of Knowledge von RECOM ist eine detaillierte Einführung in verschiedene DC/DC-Wandlertopologien, Rückkopplungsschleifen, Phasenregelkreise (analog und digital), Prüf- und Messgeräte, Schutz, Filterung, Sicherheit, Zuverlässigkeit, Konstantstromtreiber und DC/DC-Anwendungen. Das Material ist notwendigerweise technisch, aber für Ingenieure, Entwickler und Studenten geeignet. 
Von den Anfängen bis heuteAls wir vor 25 Jahren unsere ersten DC/DC-Wandler entwickelten, gab es kaum Fachliteratur zum Thema, ebenso wenig wie internationale Standards. Wir mussten unseren Kunden jedoch dringend in irgendeiner Weise praktische Anwendungsinformationen zugänglich machen, was uns dazu veranlasste, unseren ersten Produktkatalog durch einen Anhang mit praktischen Anwendungshinweisen zu ergänzen. Im Laufe der Jahre und mit wachsender Erfahrung ist der Inhalt dieses Anhangs immer umfangreicher geworden. Obwohl die Hinweise noch immer in eher rudimentärer Form vorliegen, wird das mittlerweile 70 Seiten umfassende Paket mit Anwendungshinweisen, das zum Download auf unserer Webseite bereitsteht, von unserer Kundenbasis gerne angenommen. Durch den Fortschritt der Halbleitertechnologie und die Verschiebung hin zur hochintegrierten digitalen Elektronik ist das Wissen über analoge Technologien in vielen Entwicklungslaboren, Universitäten und technischen Hochschulen immer weiter auf dem Rückzug. Häufig fehlt es unserer Meinung nach an praktischen Kenntnissen bei der Entwicklung analoger Schaltkreise, insbesondere in Bezug auf angewandte Verfahren, Prüf- und Messgeräte und Filterungvorgänge und Rauschunterdrückung. Daher sahen wir als Experten auf diesem Gebiet die Notwendigkeit für ein weitaus umfassenderes technisches Handbuch, das sowohl von Hardware-Entwicklern als auch Studenten gleichermaßen als Referenzquelle verwendet werden kann. Über den AutorSteve Roberts ist Technical Director bei RECOM und verfügt über viele Jahre Erfahrung in der Beantwortung typischer Kundenfragen. Er hat an vielen Design-Ins mitgearbeitet, Seminarvorträge gehalten, Fachartikel verfasst und sogar an der Erstellung von YouTube-Videos mitgewirkt.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 1Einführung 
Abb. 1.1: Blockdiagramm des Linearspannungsreglers mit 3 Pins und Pinout Moderne AC/DC- und DC/DC-Wandler sind so ausgerichtet, dass sie eine effiziente Spannungsumsetzung gewährleisten und eine geregelte, sichere und konstante Gleichstromspeisung für verschiedene elektronische Instrumente, Geräte und Systeme bereitstellen. Vor nicht allzu langer Zeit waren Transformatoren, Gleichrichter und lineare Spannungsregler die Haupttechnologie in der Spannungsumsetzung; aber so wie LEDs langsam die Glühbirne ersetzen, verdrängt auch der DC/DC-Wandler allmählich den Linearspannungsregler, und primärgetaktete Netzteile ersetzen den einfachen 50-Hz-Netztransformator. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 2Feedbackschleifen
Abb. 2.9: Subharmonische Instabilitätswellenform Einige der wichtigsten Entwicklungskriterien in der Konstruktion von DC/DC-Wandlern sind Berechnungen und Methodiken, die zur Kompensation von Rückkopplungsschleifen eingesetzt werden. Werden Schleifenparameter nicht korrekt berechnet, kann der Wandler Instabilität und Regelungsfehler aufweisen. Die Funktion einer Rückkopplungsschleife in einem DC/DC-Wandler besteht darin, den Ausgang bei einer fixen Größe, die nur vom Referenzwert abhängt, zu halten, d. h., sie ist unabhängig von Last-, Eingangsspannungs- oder Umweltabweichungen. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 3Datenblattparameter richtig verstehen
Abb. 3.1: Messanordnung Jeder seriöse Hersteller liefert mit seinem Produkt ein technisches Datenblatt, das wenigstens wesentliche Betriebsparameter, Abmessungen und die Pinbelegung detailliert aufzeigt. Jedoch ist für den Vergleich zweier verschiedener DC/DC-Wandler anhand der Datenblattinformationen häufig mehr Interpretation gefragt als ein einfacher Vergleich von Zahlenwerten. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 4DC/DC-Wandler - Schutzmaßnahmen
Abb. 4.2: Verpolungsschutz durch Seriendiode Wie im Vorwort erwähnt, besteht eine der Funktionen des DC/DC-Wandlers darin, die Anwendungen zu schützen. Im einfachsten Fall erfolgt dieser Schutz durch eine Anpassung der Last an die primäre Stromquelle und einer Stabilisierung der Ausgangsspannung gegen Eingangsüberspannungen und -unterspannungen. Der DC/DC-Wandler ist aber auch ein wesentliches Element, das den Kurzschlussschutz des Systems gewährleistet Die Begrenzung einer Ausgangsüberlastung und Kurzschlussschutz beispielsweise schützen nicht nur den Wandler. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 5Befilterung von Wandlereingang und- ausgang
Abb. 5.1: Schaltbild von durch DC/DC-Wandler erzeugten Interferenzen Alle DC/DC-Wandler haben eine Restwelligkeit in der Ausgangsspannung infolge des Auf- und Entladens des Ausgangskondensators mit jedem Taktimpuls des internen Oszillators. Diese Ausgangswelligkeit hat je nach Topologie eine Frequenz, die entweder dieselbe oder doppelte Wandlerschaltfrequenz ist und in der Regel im 100 bis 200 kHz-Bereich liegt. Der Welligkeit überlagert sind Schaltspannungsspitzen mit einer viel höheren Frequenz, üblicherweise im MHz-Bereich. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 6Sicherheit
Abb. 6.4: Luftstrecke/Kriechstrecke Die Hauptziele verschiedener Sicherheitsstandards und -vorschriften bestehen darin, Sach- oder Personenschaden zu vermeiden, indem man Schutzgrade gegen folgende potentielle Gefahren definiert: Elektrischer Stromschlag, gefährliche Energie, Brand und Rauchentwicklung, Körperverletzung, Gefährdung durch Strahlung und Chemikalien. Die Begriffe "Gefahr" und "Risiko" werden häufig austauschbar verwendet. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 7Betriebszuverlässigkeit
Gleichung 7.1: Berechnung der Ausfallrate Fast seit Beginn der Nutzung der Elektrotechnik ist es für den Anwender notwendig zu wissen, wie lange die Geräte ordnungsgemäß arbeiten werden. Da niemand die Zukunft vorhersagen kann, wurden statistische Verfahren entwickelt, um die Betriebszuverlässigkeit von Bauteilen, Komponenten, Baueinheiten oder Geräten vorauszusagen. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 8LED-Charakteristiken
Abb. 8.4: LED-Kette Im Krieg lautet die erste Soldatenpflicht "Du musst wissen, wer Dein Feind ist". Dasselbe Prinzip gilt für die Festkörperbeleuchtung (SSL = Solid State Lighting) - wenn man nicht versteht, wie sich die LED (Leuchtdiode) verhält, darf man sich nicht wundern, wenn die Anwendung nicht gelingt. LEDs sind nichtlineare Bauteile. Wenn an eine LED eine niedrige Spannung angelegt wird, leitet sie nicht. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
DC/DC Book of Knowledge: Kapitel 9DC/DC-Anwendungsideen
Abb. 9.5: Im Entladeanzeiger verwendeter Kaskaden-Wandler Viele Anwendungen erfordern eine DC/DC-Spannungswandlung. So viele, dass nach Einschätzungen der Weltmarkt bis zum Jahre 2020 die 35-Milliarden-Dollar-Marke überschritten haben wird. Für viele Anwendungs-Entwickler ist aber der DC/DC-Wandler eine "Blackbox", eine Komponente zur Erfüllung einer Funktion - genau wie andere Komponenten auch, wie z. B. eine Induktivität oder ein Transistor. Laden Sie das Buch zum Weiterlesen herunter oder erwerben Sie es heute noch von DigiKey.
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