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48 Volt DC
Bus-Spannungsversorgungen
mit moderner Modultechnik
48 Volt – die moderne
Gleichspannungs-Busspannung
48 V DC ist traditionell eine TelecomBetriebsspannung, geboren aus den
60 V DC der alten Telefonnetze, später
auch als Weitbereichs-Betriebsspannung
von 36 bis 72 V DC definiert.
Dabei erwiesen sich die in diesem Toleranzbereich liegenden 48 V als etwas energiesparender als die klassischen 60 V,
weil das historische Telefon mit
Kohlemikrofon näherungsweise eine
ohmsche Last darstellte und eine abgesenkte Betriebsspannung damit auch
einen abgesenkten Betriebsstrom zur
Folge hatte. Allerdings fehlte so etwas
Reserve bei sehr langen Leitungen.
48 V: Gut auch aus
Akkumulatoren erzeugbar
Da in der Telefontechnik stets auch eine
Notstromversorgung durch Akkumulatoren üblich war, war 48 V eine gute
Alternative zu 60 V: Auch hier können
12-V-Akkublocks verschaltet werden.
Haustelefonanlagen laufen auch mit 12 V
oder 24 V, ebenso wie viele moderne Anlagen der Schalt- und Regeltechnik. Für kleine Telefonanlagen mit kurzen Kabelwegen
und geringem Leistungsbedarf durchaus
ausreichend. Für große Telefonvermittlungen dagegen keine Alternative: Um
dieselbe Leistung zum Abnehmer zu bringen, ist bei 24 V die doppelte Stromstärke erforderlich, bei 12 V gar die vierfache.
2
Infoline: 089 / 614 503 - 10
Fax: 089 / 614 503 - 20
Diese Problematik gilt für jede Stromversorgung, nicht nur für Telecom-Zwecke,
wo die Verbraucher meist noch flexibler
sind: Geht auf einer gegebenen Leitung
bei 48 V ein Volt bis zum Abnehmer verloren, kommen also noch 47 V an, so ist
dies völlig unproblematisch. Wenn von
24 V nur noch 22 V ankommen, ist dies
schon störender und wenn von 12 V nur
noch 8 V ankommen, kann dies ernsthafte Probleme auslösen. Zudem wird
der Wirkungsgrad inakzeptabel. Eine
48 V-Stromversorgung kann als Sicherheitskleinspannung (SELV) verteilt werden.
Höhere Gleichspannungen als 48 V sind
wenig sinnvoll: Nicht nur die Gefährlichkeit bei Berührung nimmt zu, sondern
auch die technische Gefahr, dass sich
durch Überspannungen oder Berührung
ein Lichtbogen bildet, der anschließend
nicht mehr abreißt.
48 V: Sicher und effektiv
48 V ist somit eine optimale Arbeitsspannung für Gleichspannungs-Versorgungsbusse. In der Telecom-Technik hat sie sich
heute flächendeckend durchgesetzt, auch
in Mobilfunk-Anlagen, in denen selbstverständlich keinerlei Kohlemikrofone
mehr vorkommen. Mit kleinen Point of
load-DC/DC-Wandler können alle anderen Versorgungsspannungen moderner
[email protected]
Elektronik vor Ort aus ihnen erzeugt
werden, ob nun 24, 12, 5 oder 3,3 V.
Vicor bietet Ihnen auch die passenden
Module, um 48 V DC effektiv, sicher und
kompakt aus Netzspannung oder anderen Systemspannungen zu erzeugen.
Vicor: Spezialist für 48-V-Technik
Vicor bietet Ihnen diese DC/DC-Wandler
in höchster, robuster Qualität – ob für
Telecom, Avionik, Transporttechnik,
Anlagenbau, Fertigung oder Solartechnik. Ob für geringste Leistungen
oder „dicke Ströme“. Unsere Broschüre
zeigt Ihnen die verschiedenen Optionen,
ein 48-V-System mit Vicor-Modulen
zusammenzustellen ■
Weitere von Vicor unterstützte
Standard-Busspannungen und gängige
Anwendungen sind unter anderem:
•24 V (18…36 V): Automation
•28 V (9…36 V Weitbereich):
Automotive, Avionik, Bahntechnik
•72 V (43…110 V): Bahntechnik
•110 V (66…154 V): Bahntechnik
•150 V (100…200 V): Militär
•300 V (180…375 V): Avionik
•375 V (250…425 V): Zwischen kreisspannung nach PFC
www.hy-line.de/Vicor
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att
W
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PICOR COOL POWER
•Sehr kompakt: nur 6,7 mm hoch
•Günstiges Preis-/Leistungs Verhältnis
•Geringer Filteraufwand durch
hohe Schaltfrequenz (900 kHz)
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Infoline: 089 / 614 503 - 10
•Ausgang: 3,3 V
•Leistung: 60 W
•Untere Temperaturgrenze: -40°C
•Obere Temperaturgrenze: 125°C
Fax: 089 / 614 503 - 20
Evaluation Board
PI 3101-EVAL1 erhältlich!
Musterbeschaltung
Daten PI 3103
•Eingang:
36...75 V DC (48 V DC nominal)
•Transienten:
bis 100 V für 100 ms zulässig
•Ausgang:
3,3 V +/- 10% / 18 A / 60 W
•Arbeitstemperaturbereich:
-40 bis 125°C
(Sperrschichttemperatur)
•Abmessungen:
22 mm x 16,5 mm x 6,7 mm
•Schaltfrequenz:
900 kHz (geringer Filteraufwand!)
•Isolation: 2250 V
•Nur 3,6 cm² groß
•Nur 6,7 mm hoch
•Leistungsdichte:
16,5 W/cm² / 25 W/cm³
•Wirkungsgrad: Bis zu 87%
•Programmierbarer Soft-Start,
Remote On/Off
•Kurzschluss-, Überlast-,
Überspannungs- und
Übertemperaturschutz mit
automatischem Restart
•Bausteintemperatur wird
auch zur Weiterverarbeitung
als Signal ausgegeben
Weitere Informationen:
► Kurzdatenblatt PICOR PI 3103
[email protected]
www.hy-line.de/Vicor
5
00
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75
W
VI-Chip PRM & VTM
•Das flexible Duo:
PRM (Pre Regulation Module)
stabilisiert, VTM (Voltage Transformation Module) isoliert und
reduziert auf Ausgangsspannung
•Stabile Ausgangsspannung
•Feedback-Leitung meldet Belastung sofort von VTM zu PRM
•Je 97% Wirkungsgrad
•Eingang: 36 bis 75 V oder 38 bis 55 V
•Ausgang: 0,8 bis 55 V
6
Infoline: 089 / 614 503 - 10
•Sehr kompakt: je 55 W/cm³
•Isolation: Bis zu 2250 V DC
•Leistung: bis 300 W
•Parallelschaltung für höhere
Leistungen, Spannungen und
Ströme möglich
•Mehrere Ausgänge möglich
•Stützkondensatoren auf
48-V-Ebene
•Baugrößen:
Half Size Chip und
Full Size Chip
Fax: 089 / 614 503 - 20
Evaluation Boards erhältlich!
Musterbeschaltung
Das VTM kann am POL mit kurzen Verbindungswegen montiert werden.
Das PRM am Eingang.
Übersicht VTM Chip
Vout
1,2 V
1,5 V
2V
3V
4V
6V
8V
9,6 V
12 V
16 V
24 V
32 V
48 V
Übersicht PRM Chip
I out
Half Size
50 A
40 A
25 A
20 A
10 A
-
[email protected]
Vin
Full Size
130 A
115 A
80 A
70 A
50 A
40 A
30 A
25 A
25 A
15 A
12 A
9A
6A
Nom.
36 V
Bereich
18...60 V
45 V
38...55 V
48 V
36...75 V
48 V
38...55 V
P out
Half Size
Full Size
120 W
170 W,
320 W
120 W,
240 W
200 W
400 W
Weitere Informationen:
► Kurzdatenblatt PRM & VTM
www.hy-line.de/Vicor
7
0W
.30
.
.
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3
1
VI-Chip BCM
•Bus Converter Module:
Platzsparende Lösung, wenn die
Eingangs-Busspannung bereits
geregelt ist
•Eingang: 38 bis 55 V
•Ausgang: 1,5 bis 48 V
•Leistung: Bis zu 300 W
•Isolation: Bis zu 4242 V DC
•Sehr kompakt: Bis zu 68 W/cm³
•Wirkungsgrad: Bis zu 96%
•MTBF: Über 3,5 Mio. Stunden
8
Infoline: 089 / 614 503 - 10
•Tantal- oder AluminiumKondensatoren entbehrlich
•Footprint: Nur 7,1 cm²
•Gewicht: Nur 15 g
•Störarm: Zero Voltage Switch/
Zero Current Switch
Sinus-Konverter
•Baugrößen:
Half Size Chip und Full Size Chip
•Untere Temperaturgrenze:
-40°C bis -55°C
•Obere Temperaturgrenze: 125°C
Fax: 089 / 614 503 - 20
Evaluation Boards erhältlich!
Musterbeschaltung
Übersicht BCM Chip
V out
1,5 V
3V
4V
6V
8V
9,6 V
I out
90 A
70 A
50 A
40 A
30 A
25 A
Full Size
135 W
210 W
200 W
240 W
240 W
240 W
V out
12 V Half Size
12 V Full Size
16 V
24 V
36 V
48 V
I out
11,3 A
25 A
15 A
12 A
9A
6A
Full Size
120 W
300 W
240 W
300 W
300 W
300 W
Alle Ausführungen außer 12 V nur Full Size Chip
Weitere Informationen:
► Kurzdatenblatt BCM
[email protected]
www.hy-line.de/Vicor
9
0W
.30
75..
VI-Bricks
•VI-BRICK PRM, VTM, BCM: VI-Chip PRM, VTM oder
BCM montagefertig in Modulgehäuse mit Kühlkörper
•VI-BRICK DC/DC-Converter: VI-Chip PRM und VTM
gemeinsam montagefertig in Modulgehäuse mit Kühlkörper
•Eingang: 36 bis 75 V
•Ausgang: 1 bis 48 V
•Untere Temperaturgrenze: -40°C bis -55°C
•Obere Temperaturgrenze: 100°C
10
Infoline: 089 / 614 503 - 10
Fax: 089 / 614 503 - 20
PRM Brick
VTM Brick
V in
Nom.
36 V
45 V
48 V
P out
Bereich
18...60 V
38...55 V
36...75 V
120 W
170 W, 320 W
120 W, 240 W
DC/DC Brick
V out
1,0 V
1,5 V
1,8 V
2,5 V
3,0 V
3,3 V
5V
10 V
12 V
15 V
24 V
28 V
48 V
I out
100 A
80 A
80 A
70 A
60 A
50 A
36 A
18 A
18,33 A
13,33 A
9,17 A
6,79 A
4,58 A
P out
100 W
120 W
144 W
175 W
180 W
165 W
180 W
180 W
220 W
200 W
220 W
190 W
220 W
Evaluation Board für PRM,
VTM, BCM, DC/DC erhältlich!
[email protected]
V out
1,5 V
2V
3V
4V
6V
8V
9,6 V
12 V
16 V
24 V
32 V
48 V
I out
100 A
80 A
70 A
50 A
40 A
30 A
25 A
25 A
15 A
12 A
9A
6A
BCM Brick
V out
1,5 V
3V
4V
6V
8V
9,6 V
12 V
16 V
24 V
36 V
48 V
I out
90 A
70 A
50 A
40 A
30 A
25 A
25 A
15 A
12 A
9A
6A
P out
135 W
210 W
200 W
240 W
240 W
240 W
300 W
240 W
300 W
300 W
300 W
Weitere Informationen:
► Kurzdatenblatt PRM & VTM Brick
► Kurzdatenblatt BCM Brick
► Kurzdatenblatt DC/DC Brick
www.hy-line.de/Vicor
11
00 W
5
00…
3
VI-Brick IBC
•Intermediate Bus Converter:
Setzt von 48-V-Bus auf 12- oder
9,6-V-Bus um
•Formfaktor: 1/8 Brick open frame
•5:1 und 4:1 Bus-Converter
•Eingang: 38 bis 55 V
•Ausgang: 9,6 oder 12 V
•Bis zu 48 A Ausgangsstrom
12
Infoline: 089 / 614 503 - 10
•Bis zu 98% Wirkungsgrad,
97% bei Volllast
•Current Sharing möglich
•Isolation: Bis zu 1500 V
•Sehr flach: Höhe < 10 mm
•Untere Temperaturgrenze: -40°C
•Obere Temperaturgrenze: 125°C
Fax: 089 / 614 503 - 20
Übersicht IBC Brick
V out
9,6 V
9,6 V
12 V
12 V
I out
40 A
48 A
32 A
40 A
Anschlussbelegung
P out
300 W
500 W
300 W
500 W
P in
1
2
3
4
5
Signal
Vin +
Enable
Vin Vout Vout +
Empfohlenes Layout (Bohrschablone), Blick von oben:
Evaluation Board für IBC erhältlich!
[email protected]
Weitere Informationen:
► Datenblatt IB048E120T40
► Datenblatt IB048E096T48
► Datenblatt IB048E096T40
www.hy-line.de/Vicor
13
0W
.30
75..
Maxi – Mini – Micro
14
Infoline: 089 / 614 503 - 10
Fax: 089 / 614 503 - 20
•Isolation: Bis 3000 V rms
•Untere Temperaturgrenze:
-10°C bis -55°C
•Obere Temperaturgrenze: 100°C
•Eingang: 36 bis 75 V
•Ausgang: 1 bis 54 V,
justierbar 10 bis 110%
•Leistung: 50 bis 600 W
Übersicht
V out
Nom.
2V
3,3 V
5V
8V
12 V
15 V
24 V
28 V
36 V
48 V
Micro
50 W
75 W
100 W
150 W
150 W
150 W
150 W
150 W
150 W
150 W
P out
Mini
150 W
150 W
200 W
250 W
250 W
250 W
250 W
250 W
250 W
Maxi
264 W
400 W
400 W
500 W
500 W
500 W
500 W
500 W
500 W
Evaluation Board 24644R (Maxi),
24645R (Mini), 24646R (Micro) erhältlich
Weitere Informationen:
► Kurzdatenblatt Micro Family
► Kurzdatenblatt Mini Family
► Kurzdatenblatt Maxi Family
[email protected]
www.hy-line.de/Vicor
15
0W
.20
25..
VE-Jxx, VE-2xx
•Eingang: 42 bis 60 V oder 36 bis 76 V
•Ausgang: 1 bis 95 V DC, justierbar: 50 bis 100%
•Leistung: 10 bis 200 W
•Störarm: Zero Voltage Switch/Zero Current Switch
•Parallelschaltbar für höhere Leistungen
•Half-Brick (VE-Jxx), Full-Brick (VE-2xx)
•Untere Temperaturgrenze: -10°C bis -55°C
•Obere Temperaturgrenze: 85°C (VE-2xx), 100°C (VE-Jxx)
16
Infoline: 089 / 614 503 - 10
Fax: 089 / 614 503 - 20
Übersicht VE-Jxx
V out
V in
2V
3,3 V
5V
5,2 V
5,8 V
6,5 V
7,5 V
10 V
13,8 V
15 V
18,5 V
24 V
28 V
36 V
40 V
48 V
52 V
72 V
85 V
95 V
VE-2xx
P out
42...60 V
40 W
66 W
100 W
100 W
100 W
75 W
75 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
36...76 V
40 W
66 W
75 W
75 W
75 W
75 W
75 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
100 W
V out
V in
2V
3,3 V
5V
5,2 V
5,8 V
6,5 V
7,5 V
10 V
13,8 V
15 V
18,5 V
24 V
28 V
36 V
40 V
48 V
52 V
72 V
85 V
95 V
P out
42...60 V
80 W
132 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
36...76 V
60 W
132 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
200 W
Gehäusemodifikationen
ohne Flansch
mit Kühlkörper
BusMod
MegaMod
Weitere Informationen:
► Kurzdatenblatt VE-Jxx
► Kurzdatenblatt VE-2xx
[email protected]
www.hy-line.de/Vicor
17
2W
.67
88..
2
EMI-Filter QPI
•Wirkungsgrad: > 99% bei Volllast
•EN Class B von 150 kHz bis 30 MHz
•Eliminieren von Gleichtakt- und Gegentakt-Störungen
•Leistung: 288 bis 672 W
•Hi-Potential: Bis 1500 V DC
•Teilweise Hot-Swap-fähig
•Temperaturbereich (Platine): -40°C bis 100°C
•TÜV-Zulassung
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Infoline: 089 / 614 503 - 10
Fax: 089 / 614 503 - 20
Übersicht
Typ
U in
I out
QPI-4L
QPI-6L
QPI-8L
QPI-10L
QPI-12L
30…80 V
30…80 V
32…76 V
32…76 V
10…80 V
7A
14 A
6A
6A
7A
GleichtaktDämpfung
@ 250 kHz
40 dB
40 dB
40 dB
45 dB
45 dB
GegentaktDämpfung
@ 250 kHz
70 dB
80 dB
70 dB
70 dB
70 dB
HotSwapfähig
•
•
-
Für VIChips
Baugröße
•
•
Full Chip
Full Chip
Full Chip
Full Chip
Half Chip
Blockschaltbild
Evaluation Boards QPI-X-EVAL1,
QPI-10-CB1, QPI-12-CB1 erhältlich!
Weitere Informationen:
► Kurzdatenblatt QPI-Familie
[email protected]
www.hy-line.de/Vicor
19
APP-Videos
Bei HY-LINE
bewegt sich was!
Die Power Techtorials auf der HY-LINE Website informieren bequem per
Video über Themen wie Filter- und Schutzschaltung, thermisches Design,
Parallelschaltung oder Trimmen der Ausgangsspannung rund um die
Entwicklung einer Stromversorgung mit Modulen.
VICOR Power Techtorials:
Theorie der DC/DC-Konverter
Marco Panizza, Manager European
Applications Engineering bei Vicor, beschreibt die DC/DC-Konverter Leistungszüge, die Prinzipschaltungen von Maxi-,
Mini- und Micro-Modulen und die Zero
Current Switching Technologie zur
Leistungsübertragung.
Verbesserte Ausgangs-Filterung
Peter Huber, Senior Field Applications
Engineer bei Vicor Deutschland, zeigt
sowohl die zugrundeliegende Theorie
als auch eine Step-by-Step-Demonstration
des Messens von Ausgangswelligkeit. Er
zeigt auch eine Auswahl von Methoden,
die Ausgangswelligkeit zu reduzieren,
wobei gute Techniken entscheidend sind.
Eingangs-Überspannungs-Schutz
Marco Panizza, Manager European
Applications Engineering bei Vicor,
definiert die unterschiedlichen Arten
transienter Überspannungen und diskutiert Vorgehensweisen, die Schaltungen
vor ihnen zu schützen, sie für Testzwecke
zu erzeugen und sie zu messen.
20
Infoline: 089 / 614 503 - 10
Fax: 089 / 614 503 - 20
EMV-Filter – die niedrigsten
Störpegel erreichen
Peter Huber, Senior Field Applications
Engineer bei Vicor Deutschland, beschreibt die unterschiedlichen Quellen
von Gleich- und Gegentakt-Störungen. Er
zeigt die Effekte unterschiedlicher Filter
und anderer Maßnahmen auf die Störspektren im Kontext der EN55022 Klasse B.
Thermische und mechanische
Gesichtspunkte
Marco Panizza, Manager European Applications
Engineering bei Vicor, definiert die Begriffe
und Zusammenhänge zwischen Wirkungsgrad,
Wärme und Kühlung durch Konvektion, Strahlung und Wärmeleitung. Er zeigt die Rechenwege, um mit Wirkungsgrad und Wärmewiderstand die richtigen Kühlkörper auszuwählen.
DC/DC-Wandler parallelschalten
Dave Berry, Field Applications Engineer
bei Vicor, beschreibt Gründe, warum
DC/DC-Wandler parallelgeschaltet werden: Leistungserhöhung oder höhere
Ausfallsicherheit. Dabei werden die verschiedenen Stromaufteilungsmethoden
besprochen und die wichtigsten Punkte
im Labor praktisch vorgeführt.
Ausgangsspannung trimmen
Dave Berry, Field Applications Engineer
bei Vicor, zeigt die Vorteile des Trimmens: Ausgangsspannungen außerhalb
der Standardwerte und spannungsgesteuerte Stromquellen. Praktische Laborvorführungen ergänzen die Theorie.
[email protected]
www.hy-line.de/Vicor
21
Weitere Produkte für Ihre Anwendung
Wir senden Ihnen gerne auf Anfrage die entsprechenden
Informationen zu.
Unser Produktsortiment für
Motor Control bietet Ihnen
über die Komponenten der
allgemeinen Leistungselektronik hinaus auch
vollständige Konzepte für
Ihre Motorsteuerung.
Über unsere Daten- und
Impulskoppler sorgen wir für
eine galvanisch getrennte Anbindung Ihrer Steuerung an das
vorhandene Bus-System oder die
Signalschnittstelle (Profibus, CAN,
I2C, USB, RS232, RS485, RS422)
HY-LINE POWER COMPONENTS GmbH
Hauptsitz München
Inselkammerstraße 10
82008 Unterhaching
Tel.: 089 / 614 503 - 10
Fax: 089 / 614 503 - 20
Vertriebsbüro WEST
Oistinger Feld 5
59510 Lippetal-Oestinghausen
Tel.: 0 29 23 / 65 21 - 23
Vertriebsbüro MITTE
Am Zellerbruch 37
63533 Mainhausen
Tel.: 0 61 82 / 89 82 33
www.hy-line.de/power
Vertriebsbüro SÜD
Lindenstraße 66
73061 Ebersbach
Tel.: 0 71 63 / 53 13 70
Niederlassung Schweiz
Gründenstraße 82
CH-8247 Flurlingen
Tel.: +41 (0) 52 647 4200
Vertriebsbüro SÜDOST Käthe-Kollwitz-Str. 14
91154 Roth
Tel.: 0 91 71 / 98 93 - 10
Vertrieb Österreich
Inselkammerstraße 10
D-82008 Unterhaching
Tel.: +49 (0) 89 / 614 503 10
[email protected]
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