DC/DC-converters
(31 668)DC/DC-omvormers zijn meestal kleine componenten voor het veranderen van gelijkstroom (DC - Direct Current) in gelijkstroom met andere parameters. Ze zijn te vinden in verschillende behuizingen: in de vorm van een enkelvoudig element, geschikt voor THT-montage, bijvoorbeeld in behuizingen die voldoen aan de DIP-norm (EN: Dual In-line Package) of SIP-norm (EN: Single In-line Package), geschikt voor montage SMD-montage, maar ook in LGA-behuizingen (EN: Land Grid Array) of in de brick-standaard in verschillende grootten, bv. half brick of quarter brick. De meeste hobbyisten die geen complexe elektronische schakelingen maken, zullen ze echter voornamelijk associëren met kant-en-klare modules die op printplaten worden gesoldeerd of apparaten in behuizingen voor inbouw of voor montage op een DIN-rail. Dit laatste montagetype wordt vooral gebruikt in industriële besturings- en elektriciteitskasten. De verscheidenheid aan behuizingen waarin u DC/DC-omvormers kunt aantreffen, komt door het wijdverbreide gebruik van DC/DC-omvormers. Afgezien van elektromotoren op wisselstroom, worden de meeste elektrische en elektronische apparaten gevoed met gelijkstroom. Om die reden treft u deze componenten o.a. aan als geïntegreerde schakelingen in bv. computervoedingen, op moederborden of op grafische kaarten, waar ze verschillende gelijkspanningswaarden genereren voor de afzonderlijke elektronische componenten.
Het belangrijkste onderscheid tussen de verschillende DC/DC-omvormers is gebaseerd op de verhouding tussen de uitgangsspanning en de ingangsspanning. Er zijn dus omvormers die de spanning verlagen, de zgn. step-down omvormers, omvormers die de spanning verhogen, de zgn. step-up omvormers, en omvormers die in staat zijn een uitgangsspanning te produceren die zowel hoger als lager kan zijn dan de ingangsspanning, de zgn. step-up / step-down omvormers. Heel vaak hebben ze een instelbare uitgangsspanning, waarmee u een zeer breed bereik van uitgangsspanningen kunt verkrijgen. In die gevallen worden ze meestal ingesteld met behulp van een kleine potentiometer die geïntegreerd is in de elektronica van de betreffende omvormer.
DC/DC-omvormers - beveiligingen
Tegenwoordig heeft een zeer groot deel van de geproduceerde DC/DC-omvormers een galvanisch gescheiden ingang en uitgang. Dergelijke componenten worden vaak geïsoleerde omvormers genoemd. Dit biedt extra bescherming van het gevoede systeem tegen overspanning en spanningspieken, die de omvormer zelf en het gevoede apparaat zouden kunnen beschadigen en daarmee blijvende schade kunnen veroorzaken. Om veiligheidsredenen is een dergelijke galvanische scheiding van ingang en uitgang o.m. vereist in medische apparatuur. Uiteraard zijn DC/DC-omvormers, net als de overgrote meerderheid van andere voedingsapparaten, ook voorzien van andere beveiligingen, zoals permanente kortsluitbeveiliging, overbelastingsbeveiliging, overspanningsbeveiliging, ompoolbeveiliging, oververhittingsbeveiliging en beveiliging bij een daling van de voedingsspanning. Simpel gezegd, hoe meer beveiligingen een bepaald apparaat heeft, hoe kleiner de kans op een storing of permanente schade aan de gevoede apparaten en de omvormer zelf.
Keuze DC/DC-omvormer
Bij het kiezen van de juiste DC/DC omvormer voor uw toepassing moet u rekening houden met verschillende aspecten. De eerste is de waarde van de ingangsspanning, die wordt opgegeven in volt [V]. Het ingangsspanningsbereik van een bepaalde omvormer moet de waarde bevatten van de spanning waarmee hij zal worden gevoed. Bij toevoer van een te lage spanning kan de omvormer niet goed werken, terwijl een te hoge ingangsspanning de omvormer permanent kan beschadigen. De volgende parameter is de uitgangsspanning. De waarde die u op de uitgang van de omvormer wilt behalen, bepaalt u op basis van de apparaten die erdoor worden gevoed. Deze moet gelijk zijn aan de waarde die door de fabrikant van het apparaat is opgegeven in de technische documentatie. U kunt de uitgangsspanning van DC/DC omvormers meestal instellen binnen een bepaald waardebereik, waardoor elektriciteit kan worden geleverd aan apparaten met verschillende voedingsparameters.
Een andere parameter die u juist moet kiezen voordat u een DC/DC-omvormer aanschaft, is de maximale uitgangsstroom, uitgedrukt in ampère [A]. Deze eigenschap wordt bijzonder vaak aangeduid als de stroomcapaciteit van het apparaat. Het duidt de maximale elektrische stroom aan die het betreffende apparaat kan genereren terwijl het nog steeds goed werkt. De stroomcapaciteit van de DC/DC-omvormer moet groter zijn dan (in extreme gevallen gelijk aan) de stroom die nodig is voor het systeem dat wordt gevoed. Een voedingsapparaat dat op de grens van zijn maximale stroomcapaciteit werkt, genereert een aanzienlijke hoeveelheid warmte, die bij langdurig gebruik onder dergelijke omstandigheden kan leiden tot schade. Deze situatie treedt vooral op als de omvormer niet is uitgerust met een beveiliging tegen overbelasting of oververhitting. Het is een goede gewoonte om een omvormer te kiezen met een hogere stroomcapaciteit dan nodig is. In de eerste plaats om te voorkomen dat de omvormer tegen de bovengrens van zijn capaciteit werkt, maar ook om te voorkomen dat bij een kleine uitbreiding van het gevoede systeem de geïnstalleerde omvormer moet worden vervangen door een nieuwe met een hogere stroomcapaciteit. Om te kunnen vergelijken welke omvormer efficiënter is, wordt meestal rekening gehouden met het vermogen van een bepaalde omvormer, uitgedrukt in watt [W]. Vermogen is het product van spanning en stroom, dus bij dezelfde spanningswaarden is het gemakkelijk te zien welk apparaat een grotere hoeveelheid stroom kan genereren.
Een ander aspect dat soms belangrijk is, is het temperatuurbereik waarbinnen de betreffende omvormer kan werken. Sommige toepassingen vereisen gebruik bij temperaturen onder het vriespunt of in een omgeving waar de temperatuur veel hoger is dan kamertemperatuur. Er zijn omvormers die zijn ontworpen voor temperaturen tot -50°C, maar ook voor extreme temperaturen tot 150°C. Het temperatuurverschil is aanzienlijk en bij het selecteren van een omvormer voor een specifieke toepassing mag u dit aspect niet negeren om beschadiging te voorkomen.
Sommige DC/DC-omvormers hebben mogelijk meer dan één uitgang. Elk van de uitgangen heeft dan een andere spanningswaarde. Naast het aantal uitgangen kan er natuurlijk ook een groter aantal elektrische aansluitingen zijn, bv. in de vorm van een in het systeem geïntegreerde klemmenlijst. Soms hebben DC/DC-omvormers ook geïntegreerde kabels voor elektrische aansluiting. Bij het kiezen van dit type apparaat kunt u ook letten op de efficiëntie ervan. Hoe hoger deze is, des te lager zijn de vermogensverliezen die meestal optreden bij de omzetting van elektrische energie in warmte-energie. Samengevat moet u alle parameters van een DC/DC-omvormer in de eerste plaats kiezen aan de hand van de beoogde toepassing en met het oog op de criteria die worden opgelegd door de samenwerkende elementen, nl. die de omvormer voeden en die door de omzetter worden gevoed.
Magazijn:
