DC/DC-Module – Energie effizient gemacht

Energie ist das Herzstück jeder Elektronik. Doch erst die richtige Aufbereitung macht aus Spannung auch echten Mehrwert für Ihre Anwendung. Genau hier kommen DC/DC-Module ins Spiel: Sie wandeln Energie nicht nur zuverlässig, sondern auch effizient, kompakt und anwendungsnah – und eröffnen damit neue Spielräume für innovative Designs.

Anstatt wertvolle Zeit in komplexe Eigenentwicklungen zu investieren, setzen immer mehr Entwickler auf fertige, hochintegrierte Module. Der Vorteil liegt auf der Hand: schnellere Markteinführung, weniger Entwicklungsrisiken und mehr Fokus auf die eigentliche Produktinnovation.
 

Wir möchten Ihnen hier vier Hersteller vorstellen, die in diesem Bereich Maßstäbe setzen:

• Halo mit leistungsstarken Standardmodulen für breite Einsatzgebiete,
• Silergy mit innovativen Lösungen für besonders kompakte und effiziente Designs,
• Nisshinbo Microdevices mit hochpräzisen, zuverlässigen Power-Lösungen für anspruchsvolle Elektronik,
• und Kinetic Technologies mit spezialisierten Modulen für Power-over-Ethernet PD Anwendungen.

Gemeinsam haben alle: Sie liefern mehr Leistung auf weniger Raum – und unterstützen Sie dabei, Ihre Produkte effizienter, zuverlässiger und schneller marktreif zu machen.

Im Bereich der Stromversorgung sind DC/DC-Wandler unverzichtbare Komponenten für eine Vielzahl von Anwendungen. HALO Electronics, bekannt für seine Expertise in Ethernet- und Leistungstransformatoren, bietet eine umfassende Palette an DC/DC-Wandlern an, die auf unterschiedliche technische Anforderungen zugeschnitten sind.

Die Produktpalette umfasst primär:

• Isolierte 1W und 2W SMD DC/DC-Wandler: Diese Wandler sind für Anwendungen konzipiert, die eine galvanische Trennung und eine effiziente Leistungsregelung auf engstem Raum erfordern.
• Isolierte 1W 3KV SMD DC/DC-Wandler: Für Anwendungen mit höheren Isolationsanforderungen bietet HALO 1-Watt-Wandler mit einer Isolationsspannung von 3KV an, was zusätzliche Sicherheit und Zuverlässigkeit in kritischen Systemen gewährleistet.
• Isolierte 2W Dual Output SMD DC/DC-Wandler: Diese Wandler sind ideal für Systeme, die zwei unabhängige Ausgangsspannungen von einer einzigen Eingangsquelle benötigen, und bieten dabei ebenfalls die Vorteile der Isolation und des kompakten SMD-Formats.

Diese neue Serie von kostengünstigen, miniaturisierten ungeregelten 1-Watt- und 2-Watt SMD DC/DC-Wandlern sind mit Eingangs- und Ausgangsspannungen von 3,3 V bis 12 V verfügbar. Die 2W Dual Output Typen sind bis +/-24V verfügbar. Die 1-Watt-Versionen bieten Isolationsspannungen von 1,5 KV und 3 KV sowie einen dauerhaften Kurzschlussschutz.
 

Diese neuen Wandler sind in einem branchenüblichen 5-Pin-Gehäuse (12,7 mm x 11,4 mm x 7,7 mm) erhältlich und sind als direkter Ersatz für gängige Standard-5-Pin-Gehäuse konzipiert (die Dual-Output-Typen sind etwas größer). Muster sind verfügbar, und die Volumenproduktion hat begonnen. Eine Erweiterung der Produktlinie ist geplant. Alle Produkte erfüllen die UL94V-0-Materialanforderungen und die UL62368-Standards.

Allgemein für alle Typen (1W/2W, 1W-3KV, Dual 2W):

• DC/DC-Wandlung: Alle Module wandeln eine Gleichspannung (DC) in eine andere bzw. zwei Gleichspannungen um. Sie sind darauf ausgelegt, stabile Ausgangsspannungen für eine Vielzahl von Anwendungen bereitzustellen.
• Isolation: Alle genannten Module bieten eine galvanische Trennung zwischen Eingangs- und Ausgangsseite, was für die Sicherheit und zur Vermeidung von Erdschleifen essenziell ist.
• Leistungsbereitstellung: Sie liefern eine definierte Ausgangsleistung von 1 Watt oder 2 Watt.
   

Spezifisch nach Typ:

• 1W & 2W SMD Unregulated DC/DC Converters:
  • Leistung: 1W und 2W
  • Isolation: 1.5KVdc funktionale Isolation
  • Eingangs-/Ausgangsspannungen: Typische Spannungen wie 3.3V, 5V, 12V für Ein- und Ausgang, mit verschiedenen Kombinationen
  • Schutz: Kontinuierlicher Kurzschlussschutz
     
• 1W 3KV Isolated SMD DC/DC Converters:
  • Leistung: 1W
  • Isolation: 3KVdc Isolation, was eine noch höhere Sicherheitsbarriere bietet
  • Eingangs-/Ausgangsspannungen: Ähnliche Spannungsbereiche wie die 1.5KV-Varianten
  • Schutz: Kontinuierlicher Kurzschlussschutz
     
• Dual Output 2W Isolated SMD DC/DC Converters:
  • Leistung: 2W
  • Zwei Ausgänge: Bieten gleichzeitig zwei isolierte Ausgangsspannungen (z.B. +5V und -5V oder +12V und -12V). Dies ist ideal für Schaltungen, die bipolare Spannungsversorgungen benötigen
  • Isolation: 1.5KVdc funktionale Isolation zwischen Eingang und beiden Ausgängen
  • Schutz: Kontinuierlicher Kurzschlussschutz.

Wodurch zeichnen sie sich aus?

Gemeinsame Merkmale für alle Typen:

• Kompaktes SMD-Format: Alle Module sind in einem sehr kleinen SMD-Gehäuse ausgeführt (oft 5-Pin für Single-Output, 7-Pin für Dual-Output), was eine hohe Packungsdichte auf Leiterplatten ermöglicht.
   
• Ungeregelte Ausgangsspannung: Diese Module liefern eine unregulierte Ausgangsspannung. Das macht sie besonders kosteneffizient und ideal für Anwendungen, bei denen eine präzise Spannungsregelung entweder bereits auf Systemebene vorhanden ist, für die spezifische Last nicht kritisch ist oder – und das ist oft der Fall – durch einen nachgeschalteten Regler innerhalb desselben Schaltkreises übernommen wird. So profitieren Sie von den Vorteilen der Isolation und der Kosteneffizienz des unregulierten Wandlers, während gleichzeitig die für Ihre Anwendung erforderliche Präzision der Versorgungsspannung sichergestellt wird.
   
• Breiter Betriebstemperaturbereich: Alle Module sind für den industriellen Temperaturbereich von -40°C bis +105°C spezifiziert, was ihren Einsatz in rauen Umgebungen ermöglicht.
   
• Hohe Effizienz & geringes Ripple/Noise: Die Datenblätter weisen durchweg hohe Effizienzwerte und geringe Restwelligkeit/Rauschen auf den Ausgangsspannungen aus, was für eine stabile und saubere Stromversorgung sorgt.
   
• Kontinuierlicher Kurzschlussschutz: Dieses Feature ist bei allen Typen vorhanden und schützt das Modul sowie die nachgeschaltete Schaltung vor Beschädigungen durch Kurzschlüsse.
   
• Branchenstandard-Footprint: Die Gehäuse sind so konzipiert, dass sie gängige Industriestandards erfüllen und somit leicht in bestehende Designs integriert oder als Ersatz verwendet werden können.
   
• Zertifizierungen: Alle Module sind UL/EN62368-anerkannt und erfüllen die RoHS- und REACH-Anforderungen, was ihre Konformität mit wichtigen Sicherheits- und Umweltstandards unterstreicht.
   

Besondere Merkmale pro Typ:

• 1W 3KV-Serie: Das herausragende Merkmal ist die 3KVdc verstärkte Isolation, die im Vergleich zur 1.5KV-Isolation einen deutlich höheren Schutz und eine höhere Spannungsfestigkeit bietet.
   
• Dual Output 2W-Serie: Das Schlüsselmerkmal sind die zwei isolierten Ausgänge, die es ermöglichen, eine bipolare Spannung bereitzustellen, was die Anzahl der benötigten Komponenten reduziert.
   

Die Alleinstellungsmerkmale 

Die Wettbewerbsvorteile von HALO Electronics basieren auf der Kombination der oben genannten Merkmale, die in dieser Form nicht immer bei allen Mitbewerbern zu finden sind:

• Optimale Balance aus Kosten, Größe und Leistung: Die Kombination aus Miniaturisierung, guter Effizienz, Schutzfunktionen und Isolation zu einem wettbewerbsfähigen Preis ist ein starkes Argument.
   
• Spezifische Isolationsoptionen (insbesondere 3KV): Das explizite Angebot von 3KV Isolation in einem kompakten 1W-SMD-Format ist ein klares Differenzierungsmerkmal für Anwendungen mit hohen Sicherheits- oder Störfestigkeitsanforderungen. Nicht jeder Anbieter hat diese spezifische Leistungsklasse mit solch hoher Isolation verfügbar.
   

• Spezialisierung auf duale Ausgänge im 2W-Bereich: Die Verfügbarkeit von 2W Dual-Output-Modulen mit Isolation im kompakten SMD-Gehäuse bietet eine spezifische Lösung für bipolare Versorgungen, die den Designaufwand reduzieren kann.

• Robuste und zuverlässige Performance: Der durchgängige kontinuierliche Kurzschlussschutz in allen Modulen ist ein Qualitätsmerkmal, das die Zuverlässigkeit im Feld erhöht und das Risiko von Schäden minimiert.

• Umfassende Zertifizierungen: Die Erfüllung von UL/EN62368, RoHS und REACH von Haus aus vereinfacht den Integrations- und Zertifizierungsprozess für die Endprodukte der Kunden, was nicht immer bei allen Anbietern gegeben ist, insbesondere bei kostengünstigeren Modulen.

• Expertise von HALO: Als etablierter Anbieter im Bereich Ethernet- und Leistungstransformatoren verfügt HALO über tiefgreifendes Know-how in der Isolationstechnologie und Leistungsübertragung, was sich in der Qualität und Zuverlässigkeit ihrer DC/DC-Wandler widerspiegelt.

Welchen Nutzen hat der Anwender?

Wer diese DC/DC-Wandler von HALO Electronics einsetzt, profitiert in mehrfacher Hinsicht:

• Platzersparnis und Miniaturisierung: Das kompakte SMD-Design ermöglicht die Entwicklung kleinerer und leichterer Endprodukte, was in vielen Anwendungen wie IoT-Geräten, tragbarer Elektronik, Industriesteuerungen oder Telekommunikationssystemen von Vorteil ist.
   
• Kosteneffizienz: Durch die "low-cost" ungeregelte Natur der Module können Materialkosten gesenkt werden, was besonders bei Massenprodukten wichtig ist.
   
• Erhöhte Systemsicherheit und Zuverlässigkeit: Die Isolation schützt empfindliche Schaltungen vor Störungen, Spannungsspitzen und sorgt für die Sicherheit des Bedienpersonals. Der Kurzschlussschutz reduziert Ausfallzeiten und Reparaturkosten erheblich.
   
• Vereinfachtes Design und schnellere Markteinführung: Der Standard-Footprint und die sofortige Verfügbarkeit von Datenblättern erleichtern den Design-in-Prozess. Die bereits vorhandenen Zertifizierungen (UL/EN62368) beschleunigen die eigene Produktzertifizierung.
   
• Flexibilität für verschiedene Anwendungen: Die breite Palette an Eingangs-/Ausgangsspannungen und die Verfügbarkeit von Single- oder Dual-Output-Modulen decken eine Vielzahl von Anforderungen ab.
   
• Stabile und saubere Stromversorgung: Hohe Effizienz und geringes Rauschen gewährleisten, dass die nachgeschalteten Schaltungen mit einer stabilen und qualitativ hochwertigen Spannung versorgt werden, was die Gesamtleistung des Systems verbessert.

Im Streben nach immer kleineren und effizienteren Elektronikdesigns spielen DC/DC-Schaltregler eine zentrale Rolle. Nisshinbo Microdevices bietet eine innovative Serie von DC/DC-Schaltreglern an, die durch die Integration der Induktivität – einer Schlüsselkomponente – überzeugen. Dies adressiert direkt die Herausforderungen bei der Miniaturisierung und dem Design von Stromversorgungen.

Nisshinbo Microdevices: Die NC270xMA-Serie – Kompakte Power-Module für industrielle Anwendungen

Im Bereich der Stromversorgung für industrielle Anwendungen sind Effizienz, Kompaktheit und Zuverlässigkeit entscheidend. Nisshinbo Microdevices begegnet diesen Anforderungen mit der NC270xMA-Serie von synchronen Abwärts-Schaltregler-Modulen (Buck DC/DC), die durch ihre hohe Integration und robuste Bauweise überzeugen.

Was können diese Module?

Die NC270xMA-Serie umfasst drei Varianten, die sich primär in ihrer Ausgangsstromkapazität unterscheiden:

• NC2700MA: Liefert bis zu 20 A Ausgangsstrom
• NC2701MA: Liefert bis zu 10 A Ausgangsstrom
• NC2702MA: Liefert bis zu 6 A Ausgangsstrom

Alle Module wandeln eine breite Palette von Eingangsspannungen (4,0 V bis 28 V) effizient in eine über Widerstände einstellbare Ausgangsspannung (0,7 V bis 5,3 V) um. Durch die Integration des DC/DC-Controller-ICs, der MOSFETs und der Induktivität in einem einzigen, kompakten QFN-Gehäuse (QFN0910-65-MA) bieten sie eine vollständige und platzsparende Stromversorgungslösung.

Silergy nutzt für seine Module eine fortschrittliche und hocheffiziente Topologie, Hochfrequenz- und verlustarme Schalttransistoren sowie eine kundenspezifische magnetische Konstruktion. Zudem zeichnen sie sich durch die Verwendung neuer Materialien und Prozesse aus.

Das KPM5912 ist mit 85 W Leistung das weltweit kleinste Modul seiner Klasse (IEEE 802.3bt - „Type 4 / Class 8“). Es unterstützt auch IEEE 802.3at und .af Rückwärtskompatibilität und bietet mit 29 × 70 mm ein äußerst kompaktes Design – ideal für leistungsstarke PoE‑Anwendungen.