High Slew Rate Option für die
DC-Stromversorgungen von Magna-Power Electronics

Übersicht

Die High Slew Rate Option löst mehrere Probleme bei der Entwicklung von Schaltnetzteilen. Schnelle Spannungsübergänge erfordern eine interne Elektronik, welche die Energie zum Laden und Entladen der Ausgangskondensatoren liefert . Die Stromspitzen im Inneren der Stromversorgung definieren die Slew Rate (Anstiegsgeschwindigkeit). Verwendet man eine geringere Kapazität, sind schnellere Spannungsübergänge möglich. Darüber hinaus reduziert eine geringere Kapazität, die Notwendigkeit einer Entladung unter Leerlaufbedingungen.

Die Standard-Endstufe der Magna-Power Electronics-Netzteile wurde so entwickelt, dass sie eine möglichst geringe Welligkeit der Spannung am Ausgang aufweist, unter Berücksichtigung der verfügbaren Komponenten, der Abmessungen und der Kosten. Ein Teil der Endstufe besteht aus einer Bank von Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren, die über die nötigen elektrischen Eigenschaften für diese Funktion verfügen. Diese Komponenten benötigen Ableitwiderstände, um eventuell vorhandene Spannung, wenn das Netzteil keine Last hat und deaktiviert ist, zu entladen. Die Verwendung dieser Komponenten und die daraus resultierenden Leistungsmerkmale sind in der Branche üblich und werden so akzeptiert.

Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen eine geringere Ausgangskapazität und Ableitwiderstände mit geringerem Verlust erwünscht sind und dafür höhere Brummspannung akzeptabel ist. Für diese Anforderungen wurde die High Slew Rate Option entwickelt. Sie verfügt über eine Endstufe aus Folienkondensatoren mit niedriger Kapazität und Aluminium- Elektrolyt- Kondensatoren sowie Ableitw iderstände mit geringerem Verlust. Typische Anwendungen der High-Slew-Rate-Option sind das Laden von Batterien, Photovoltaik-Emulation, Erzeugung von Leistungskurvenformen und gepulster Leistung mit mittlerer Geschwindigkeit . Diese Anwendungen profitieren von der höheren Bandbreite und tolerieren in vielen Fällen eine etwas höhere Brummspannung.

Schlüsselanwendungen
Beim Laden von Batterien stellen die Ausgangskapazität und die internen Ableitwiderstände eine Last für die angeschlossenen Batterien dar. In diesem Fall ist es gängige Praxis , eine Diode in Serie zu verwenden, um einen Rückstrom zu blockieren. Damit werden jedoch höhere Kosten und geringere Effizienz in Kauf genommen. Die High Slew Rate Option mit ihrer geringeren Ausgangskapazität und den Ableitwiderständen mit geringerem Verlust ermöglicht es, Batterien ohne die in Serie geschaltete Sperrdiode, direkt anzuschließen.

Bei der Photovoltaik-Emulation, ermöglicht die höhere Bandbreite und die geringere Ausgangskapazität eine verbesserte Leistungsfähigkeit mit schnelleren Maximum-Power-Tracker-Algorithmen. Die Maximum Power Tracker-Schaltung variiert den Betriebspunkt der Photovoltaikanlagen, um die maximale Leistung zu bestimmen. Langsam reagierende Emulation-Quellen können ein Problem darstellen, wenn die Geschwindigkeit des Algorithmus die der Quelle übertrifft. Durch die niedrigere Ausgangskapazität erzeugen Änderungen des Betriebspunkts und Transienten durch Kurzschließen des Solar-Wechselrichter-Eingangs weniger unerwünschte Eingangsströme.

Die High-Slew-Rate-Option ermöglicht es die Stromversorgung als Pulsgenerator mit niedriger Frequenz zu betreiben. Mit der speziellen Kondensatoren für diese Option ist es möglich, Signale überlagern oder das DC-Ausgangssignal mit einem gepulstem Signal mittlerer Geschwindigkeit zu überlagern ohne, dass der Kondensator über Gebühr strapaziert würde. Es ist wichtig zu beachten , dass das Ausgangsignal der Stromversorgung ein einziger Quadrant ist . Das heißt, die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom kann nicht umgekehrt werden.