Digital Power

Digital – die Zukunft des Power-Managements?

22.05.17 | Autor / Redakteur: Bastian Lang * / Thomas Kuther

Digitales Powermanagement: versorgt komplexe Systeme zuverlässig
Digitales Powermanagement: versorgt komplexe Systeme zuverlässig (Bild: Rohm)

Digital Power ist längst nicht mehr nur ein Thema für interessierte Forscher und Formelathleten, sondern sie findet Einzug in verschiedene Endanwendungen in der Industrie. Das Mysterium „Digital Power“ und die Möglichkeiten, die diese Technologie bietet, werden weitestgehend jedoch noch nicht verstanden.

Moderne System-Architekturen, sei es in Tele- und Datenkommunikation, Medizintechnik, Industrieelektronik oder automobilen Anwendungen, fokussieren sich auf maximale Leistungsdichten, höchste Effizienz und Sicherheit (Gewährleistung der Funktion, Ausfallsicherheit und garantierte Erreichbarkeit bei Service-Bedarf). Das Power-Management steht dabei oftmals nicht im Zentrum des Designs, sondern wird zum Schluss hinzugefügt, um die Kernkomponenten im System mit Strom und passender Spannung zu versorgen. Maschinen sind letztendlich auch nur Menschen und funktionieren nicht ohne einen geschlossenen, zuverlässigen und stetigen Blutstrom.

Power-Management – Kernkomponente im Gesamtsystem

Vergleicht man ein modernes technisches System mit dem menschlichen Organismus, kann man die Leistungselektronik getrost als Herz betrachten, das alle notwendigen Systemkomponenten mit Power versorgt. Das menschliche Herz pumpt nicht einfach Blut vor sich hin, sondern reagiert auf äußere Einflüsse und passt sich dynamisch den Gegebenheiten an. Dieses Verhalten gewährleistet optimale Systembereitschaft bei gleichzeitiger Energieeffizienz, sei es während Regenerationsphasen, körperlicher und geistiger Anstrengung oder Gefahrensituationen, wenn das letzte Bisschen aus dem Gesamtsystem herausgeholt wird, um das Überleben zu gewährleisten.

Pumpte das menschliche Herz stetig mit 200 Schlägen pro Minute, würde die Welt aus menschlichen Kolibris bestehen, die nur mit der Nahrungsaufnahme beschäftigt wären, um den Energiebedarf des anstrengenden Kolibri-Daseins zu decken.

Um einen Organismus (oder Maschinen, Systeme) in Einklang zu bringen, ist es zwangsläufig nötig, dass die Kernkomponenten des Systems miteinander kommunizieren und das Gesamtsystem auf die momentanen Anforderungen optimal abgestimmt wird. Nur so lässt sich optimale Effizienz während Ruhephasen und garantierte Funktion in Phasen extremer Anstrengung gewährleisten.

Der Körper greift auf Hormone und auf das Nervensystem zu, um das Gesamtsystem mehr oder weniger gut auf die momentane Situation hin zu optimieren. In der Leistungselektronik verwenden wir stattdessen elektrische Schnittstellen um die Leistungsparameter einzustellen und eine optimale Abstimmung des Systems vorzunehmen.

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