Power- und Board-Lösungen
Stabile Systeme mit geprüften Bundles
Netzteile, die speziell auf das jeweilig eingesetzte Mainboard abgestimmt sind, sorgen dafür, dass Rechner wie vorgesehen hochfahren und Applikationen bei unterschiedlichem Leistungsbedarf funktionieren. Welche Spannung ein Netzteil liefern muss, legt dabei der ATX-Standard fest. Zudem gilt es, die sogenannten Power Supply Design Guides zu erfüllen. Sie legt u.a. Toleranzen sowie Einschalt- und Timingverhalten fest. Für Anwender bietet sich an, geprüfte und aufeinander abgestimmte Produkte zu nutzen.
Bei der Entwicklung komplexer Systeme für Industrie und Medizintechnik erfordert die Implementierung eines IPC-Systems enormen Zeit- und Testaufwand für die Auswahl passender Komponenten. Als Systemplattform stehen unter anderem leistungsfähige und langlebige Industrie-Mainboards zur Verfügung. Sie bieten flexible und individuell skalierbare Leistungsvielfalt auf Basis aktueller Prozessortechnologien. Zudem verfügen aktuelle Motherboards bereits On-board über eine umfangreiche Ausstattung an I/O-Schnittstellen, leistungsstarker HD-Grafik für mehrere Displays und Out-of-Band-Management für den Service- und Wartungsfall. Mit der entsprechenden Software entsteht die zentrale Intelligenz eines Systems, quasi das Gehirn. Das Herz hingegen bildet das Netzteil: Es sorgt für die sichere und zuverlässige Stromversorgung. Da die Verfügbarkeit des Gesamtsystems maßgeblich von dieser Komponente abhängt, sollte während des Design-In-Prozesses ein besonderes Augenmerk auf die Wahl des passenden Netzteiles gelegt werden. Neben der optimalen Dimensionierung und normgerechten Ausführung eines Schaltnetzteiles ist vor allem das perfekte Zusammenspiel mit dem eingesetzten Mainboard von entscheidender Bedeutung.
Test im hauseigenen Labor
Die Auswahl an Netzteilen und Mainboards am Markt ist heute nahezu unüberschaubar. Obgleich für beide Komponenten detaillierte Design-Guides und Richtlinien gelten, treten in der Praxis bei bestimmten Kombinationen immer wieder kritische Situationen während des Systemstarts, unerklärliche Systemabstürze oder gar Komplettausfälle im rauen Industrieumfeld auf. Hier setzt das Power+Board-Konzept des Stromversorgungsspezialisten Bicker Elektronik an. Grundlage bilden langzeitverfügbare Industrie-Mainboards von Kontron und Fujitsu. In Verbindung mit hochwertigen Medizin- und Industrie-Netzteilen von Bicker Elektronik durchlaufen die Kombinationen im hauseigenen Labor zahlreiche Tests. Die geprüften Bundles sollen Systementwicklern helfen, eine passende – und vor allem zuverlässige – Lösung für eine spezifische Applikation zu finden. Zuverlässigkeit bedeutet bei anspruchsvollen Anwendungen oftmals einen 24/7-Dauerbetrieb und den sicheren Einsatz im erweiterten Temperaturbereich bis 60°C. Kommen die Systeme in Fahrzeugen, Schiffen oder im Produktionsumfeld zum Einsatz, dürfen Vibrationen und hoher Staubgehalt die Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus ist die Langzeitverfügbarkeit der eingesetzten Komponenten, verbunden mit einem professionellen Lifecycle-Management, unabdingbar. Solch ambitionierte Qualitätsansprüche können letztlich nur mit starken Partnerschaften zwischen Netzteil- und Mainboard-Herstellern erfüllt werden. So hat die Kontron AG bereits Anfang des Jahres 2011 ihren langjährigen Lieferanten Bicker Elektronik zum Preferred Supplier im Bereich Stromversorgung ernannt.
Abhängigkeiten beim Netzteil-Design berücksichtigen
Durch die breite Auswahl an Netzteilen, die das Power+Board-Testprogramm durchlaufen, trägt der Anbieter dem sehr unterschiedlichen Leistungsbedarf verschiedenster Applikationen Rechnung. Mit Ausnahme von Mainboard-Serien, die direkt durch eine Single-Spannung – wie 24 VDC – versorgt werden können, wird in der Regel ein ATX-konformes Set an DC-Spannungen benötigt, um Mainboards und deren Peripherie betreiben zu können: Die Hauptspannungen von 12,5 und 3,3V sowie die Nebenspannungen von -12V und 5V-Standby. Letztere lässt sich mit Hilfe eines separaten Transformators und Regelkreises innerhalb des Hauptnetzteiles realisieren und agiert unabhängig von den Hauptausgangsspannungen. Klassisch werden die drei Hauptspannungen aus einem Transformator durch entsprechende Abgriffe generiert, wobei die 3,3V in der Regel von den 5V abgeleitet wird. Derartige Abhängigkeiten einzelner Ausgangsspannungen zueinander müssen regelungstechnisch beim Netzteil-Design berücksichtigt werden. Deshalb setzen aktuelle Netzteile die sogenannte DC-TO-DC-Technik ein. Bei dieser Technologie werden aus einer starken 12V-Hauptspannung alle weiteren Ausgangsspannungen, außer 5V-Standby und -12V, mithilfe separater DC/DC-Wandlermodule erzeugt und unabhängig voneinander geregelt. Dies hat neben einer höheren Energieeffizienz den Vorteil, dass sich Laständerungen an einer Ausgangsspannung unabhängig von den anderen Spannungen ausregeln lassen und hierdurch alle Ausgänge wesentlich stabiler sind.
