Glossar

Ein Abwärtswandler (englisch buck oder step-down converter) wandelt die Eingangsspannung Vin in eine tiefere Ausgangsspannung Vout. Typische Anwendung: die Versorgung von Steuerungen, Sensorik und Kommunikationsmodulen aus höheren Batterie- oder Fahrzeugbordnetzen, z. B. 80 V auf 24 V.

Schaltungstechnik in Flusswandlern, bei der der Transformatorkern nach jedem Schaltzyklus aktiv statt passiv entmagnetisiert wird. Das reduziert Verluste und Bauteilbelastung und ermöglicht kleinste Bauformen bei höchstem Wirkungsgrad – eingesetzt in der Demke 400er-Serie.

Diese Wandler können eine Eingangsspannung Vin in eine höhere oder tiefere Ausgangsspannung Vout wandeln. Sie liefern eine stabile Ausgangsspannung selbst dann, wenn die Eingangsspannung um den Wert der Ausgangsspannung herum schwankt – unverzichtbar bei batteriegespeisten Systemen mit stark variierender Speicherspannung.

Ein Aufwärtswandler (englisch boost oder step-up converter) wandelt die Eingangsspannung Vin in eine höhere Ausgangsspannung Vout, z. B. 12 V auf 24 V. Er wird eingesetzt, wenn die Quelle eine niedrigere Spannung liefert, als der Verbraucher benötigt.

Schutzfunktion, die Wandler und Last vor unzulässig hoher Spannung am Ausgang schützt – sowohl vor intern verursachter Überspannung (z. B. Abschaltschwelle 40 VDC) als auch vor von außen rückgespeister Spannung, etwa aus einer angeschlossenen Batterie (Feedback-Schutz, z. B. bis 35 VDC beim 755-24-SD).

Die maximale Dauerleistung, die der Wandler am Ausgang abgeben kann, angegeben in Watt. Demke DC/DC-Wandler decken den Bereich von 1 W bis 1200 W ab – ohne Leistungsderating über den gesamten Temperaturbereich von −40 °C bis +85 °C.

Die zulässige Abweichung der Ausgangsspannung vom Nennwert unter Nennbedingungen, angegeben in Prozent (z. B. ±2 %). Sie umfasst die Toleranzen von Regelung und Referenz innerhalb der Spezifikation und ist ein Maß dafür, wie exakt der Wandler seine Sollspannung hält.

Typischer Maximalstrom am Ausgang des DC/DC-Wandlers unter normalen Betriebsverhältnissen, angegeben in Ampere DC. Beispiel: Der DC-Converter 755-24-SD liefert bei 24 V Ausgangsspannung bis zu 19 A Ausgangsstrom (450 W).

Normenpaket für Elektronik auf Schienenfahrzeugen: EN 50155 definiert Anforderungen an elektronische Betriebsmittel (Temperatur, Spannungsschwankungen, Unterbrechungen), EN 45545 den Brandschutz, EN 61373 Schock- und Vibrationsfestigkeit und EN 50121-3-2 die EMV. Demke-Wandler werden auf Kundenwunsch nach diesen Normen zertifiziert.

Das Gleichspannungsnetz eines Fahrzeugs oder einer mobilen Maschine, aus dem alle elektrischen Verbraucher versorgt werden – üblich sind 12-V-, 24-V-, 48-V- oder 80-V-Systeme. DC/DC-Wandler stabilisieren das Bordnetz und erzeugen daraus die Spannungen für Steuerungen, Terminals und Sensorik.

Fertigungskennzeichnung: Das Gerät ist fertig entwickelt und wird nach Auftragseingang gefertigt. Es können Herstellungs-Initialkosten entstehen, die sich ab einer Mindestbestellmenge von 25 Stück auf ein Minimum reduzieren.

Spezifiziert die Konstantstrom-/Konstantspannungskennlinie (Constant Current / Constant Voltage) eines Wandlers. Im Normlastbereich wird die Spannung geregelt, im Überlastbereich der Strom. Dieses Verhalten wird in Batterieladeanwendungen eingesetzt: Die Batterie wird mit konstantem Strom geladen, bis die Ladeschlussspannung erreicht ist.

Produktbezeichnung der Demke DC/DC-Wandler; die alte Bezeichnung "DC-Transformer" wurde in "DC-Converter" umbenannt. Ein DC-Converter wandelt eine DC-Spannung in eine andere um und stellt den variablen Strom zur Verfügung, damit Leistung übertragen werden kann. Er beinhaltet alle relevanten Baugruppen wie Regelung, Leistungsschalter und EMI-Filter, um Leistung mit maximaler Qualität zu übertragen.

Die Reduzierung der abgebbaren Leistung eines Wandlers bei steigender Umgebungstemperatur. Viele Standardwandler müssen ab ca. 50–60 °C gedrosselt oder überdimensioniert werden. Demke DC/DC-Wandler arbeiten ohne Derating: volle Nennleistung von −40 °C bis +85 °C.

Straßenzulassung für Fahrzeugkomponenten nach UNECE-Regelung Nr. 10 (EMV von Kraftfahrzeugelektronik). Das E-Prüfzeichen mit Ländercode bestätigt die Typgenehmigung, z. B. E13-10R-05 für den DC-Converter 729-57-ON. Damit darf das Gerät in straßenzugelassenen Fahrzeugen eingesetzt werden.

Der Spannungsbereich am Eingang, innerhalb dessen der Wandler seine volle Spezifikation einhält, angegeben von minimaler bis maximaler Gleichspannung. Beispiel: 18 bis 110 VDC beim DC-Converter 755-24-SD.

Der typische Eingangsstrom des Wandlers ohne angeschlossene Last, gemessen bei der nominalen Eingangsspannung (z. B. 50 mA). Ein Maß für die Eigenaufnahme des Geräts im Leerlauf.

Wandlertopologie, bei der Energie während der Leitphase des Schalters über den Transformator übertragen wird. Sämtliche DC/DC-Wandler der Demke 400er-Serie arbeiten nach dem Einphasen-Flusswandler-Prinzip mit aktiver Entmagnetisierung. Dadurch werden kleinste Bauformen mit höchstem Wirkungsgrad realisiert.

Kurzzeitiges Überschreiten der Soll-Ausgangsspannung beim Einschalten. Demke-Wandler schwingen überdämpft ("overdamped") ein, das heißt ohne Überschwinger – empfindliche Lasten werden nie mit einer zu hohen Spannung beaufschlagt.

Die Eingangsspannung, ab der der Wandler den Betrieb aufnimmt (z. B. 18,0 VDC). Sie liegt bewusst über der Abschaltschwelle des Undervoltage Lockout (z. B. 16,5 VDC) – diese Hysterese verhindert, dass der Wandler bei einer weichen, einbrechenden Quelle ständig ein- und ausschaltet.

Die Zeit vom Anlegen der Eingangsspannung bis zur verfügbaren Ausgangsspannung, inklusive interner Initialisierung (z. B. 300 ms). Nicht zu verwechseln mit der Softstart-Rampe (z. B. 30 ms), die nur das kontrollierte Hochfahren der Ausgangsspannung am Ende der Einschaltzeit beschreibt.

EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) beschreibt die Fähigkeit eines Geräts, weder durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt zu werden noch andere zu stören. Integrierte EMI-Ein- und Ausgangsfilter (Electromagnetic Interference) sorgen dafür, dass Demke-Wandler die Störfestigkeits- und Störaussendungsnormen der EN-61000-Reihe erfüllen – ohne externe Filterbeschaltung.

Europäische Normenfamilie zur elektromagnetischen Verträglichkeit. Für Demke-Wandler relevant: EN 61000-6-2 (Störfestigkeit Industrie), EN 61000-4-2 (ESD), 4-3 (HF-Felder), 4-4 (Burst), 4-5 (Surge), 4-6 (leitungsgeführte Störungen) sowie EN 61000-6-3/6-4 (Störaussendung Wohn- bzw. Industriebereich).

Steuereingang zum externen Einschalten eines DC/DC-Wandlers.

Der DC/DC-Wandler wird eingeschaltet, indem der ON-Pin mit dem positiven Eingangspotential beziehungsweise auf High gelegt wird. Bei offenem oder niedrigem ON-Pin bleibt der Wandler ausgeschaltet.

Die ON-Logik arbeitet damit umgekehrt zur Shutdown-Logik (SD): Beim SD-Pin bedeutet ein offener Eingang normalen Betrieb, während beim ON-Pin ein High-Signal zum Einschalten erforderlich ist.

Produkte mit dem Kürzel „E“ verfügen über eine interne Entkopplungsdiode. Sie verhindert, dass eine am Ausgang angeschlossene Batterie oder eine andere Spannungsquelle rückwärts über den DC/DC-Wandler in Richtung Eingangsseite entladen wird. Die Entkopplungsdiode wird insbesondere bei Parallel- und Redundanzschaltungen eingesetzt, um unerwünschte Rückströme zwischen Spannungsquellen beziehungsweise Wandlern zu verhindern. Bei galvanisch isolierten DC/DC-Wandlern, beispielsweise den Demke-Serien 3xx und 7xx, wird ein Rückstrom konstruktionsbedingt blockiert. Dort ist deshalb in der Regel keine zusätzliche Entkopplungsdiode erforderlich.

Produktstatus: Das Gerät wird nicht mehr hergestellt oder nicht mehr für neue Projekte empfohlen. Für viele EOL-Geräte sind bereits verbesserte Nachfolgeprodukte verfügbar.

Wechselanteil bei Schaltfrequenz, überlagert auf der Eingangsspannung. Gemessen in Millivolt Peak-to-Peak mit einer Bandbegrenzung bei 20 MHz.

Fahrerlose Transportsysteme (englisch Automated Guided Vehicles): autonom navigierende Fahrzeuge in Intralogistik und Produktion. Ihre Steuerungen, Sensorik und Kommunikation werden typischerweise über kompakte Buck-Boost-Wandler aus der Traktionsbatterie versorgt, damit das Bordnetz auch bei schwankender Batteriespannung stabil bleibt.

Isolation zwischen Ein- und Ausgang, die für die Funktion (Potentialtrennung) ausgelegt ist, aber nicht als zertifizierte Sicherheitsbarriere gegen elektrischen Schlag dient. Die isolierten DC/DC-Wandler (THT) von Demke sind funktionsisolierte Wandler für die Printmontage.

Elektrische Trennung von Eingangs- und Ausgangsstromkreis; die Energieübertragung erfolgt über einen Transformator. Galvanische Trennung schützt vor Erdschleifen und Störsignalen und ist Voraussetzung für viele sicherheits- und normrelevante Anwendungen. Die Isolationsfestigkeit wird in VDC angegeben, z. B. 2100 VDC primär zu sekundär.

Die IP-Schutzart klassifiziert den Schutz eines Gehäuses gegen Fremdkörper und Wasser. IP69K ist die höchste Stufe (ISO 20653): staubdicht und beständig gegen Hochdruck- und Dampfstrahlreinigung. Demke-Wandler erreichen IP69K durch Aluminiumgehäuse, PU-Vollverguss und dichte Kabelanschlüsse.

Internationale Norm für Qualitätsmanagementsysteme. Demke DC/DC-Wandler werden nach ISO 9001:2015 gefertigt – durch den langjährigen Fertigungspartner Elotec Fischer GmbH in Deutschland; jedes Gerät wird vor der Auslieferung zu 100 % geprüft.

Die Prüfspannung, der die galvanische Trennung zwischen Primärseite, Sekundärseite und Gehäuse standhält, angegeben in VDC oder VAC. Beispiel: 2100 VDC primär zu sekundär und primär zu Gehäuse beim DC-Converter 755-24-SD.

Eine Last mit hohem kapazitiven Anteil, z. B. Pufferkondensatoren oder Supercaps am Wandlerausgang. Hohe Kapazitäten verursachen beim Einschalten große Ladeströme. Viele Demke-Wandler treiben dank CC/CV-Regelung und Softstart praktisch unbegrenzte ("infinite") kapazitive Lasten.

Die parasitäre Kapazität zwischen Eingangs- und Ausgangskreis über die Isolationsbarriere hinweg, angegeben in Nanofarad. Bei Demke-Wandlern besteht sie nur aus der Transformatorwicklung selbst. Eine kleine Koppelkapazität reduziert Ableitströme und die Übertragung schneller Störimpulse über die Isolationsstrecke.

Kurzschlussfeste Wandler begrenzen bei Überlast oder Kurzschluss den Ausgangsstrom auf einen sicheren Wert. Demke-Wandler sind dauerhaft leerlauf- und kurzschlussfest und nehmen auch bei anhaltendem Kurzschluss keinen Schaden.

Die zulässigen Umgebungsbedingungen für das nicht betriebene Gerät: Lagertemperaturbereich (z. B. −10 °C bis +65 °C), maximale relative Luftfeuchte (z. B. 75 % RH) und maximale Lagerdauer unter Extrembedingungen. Der Lagertemperaturbereich kann vom Betriebstemperaturbereich abweichen – beide stehen im Datenblatt.

Der Anstieg der Ausgangsspannung im unbelasteten Zustand gegenüber dem Nennwert unter Last, angegeben in Prozent (z. B. 4 %). Empfindliche Verbraucher sollten für diese leicht erhöhte Leerlaufspannung ausgelegt sein oder eine Mindestlast vorsehen.

Der Wandler kann dauerhaft ohne angeschlossene Last betrieben werden, ohne Schaden zu nehmen. Zu beachten sind die spezifizierte Leerlauf-Spannungsüberhöhung sowie ggf. die Mindestlast zur Einhaltung der vollen Spannungsgenauigkeit.

Dienstleistung von Demke Electronic: die systematische Analyse von Ausfällen, Schwachstellen und Designfehlern bestehender Leistungselektronik – von der Fehlersuche im Feld bis zur Ursachenklärung auf Schaltungsebene, inklusive Empfehlungen zur Abhilfe.

Der höchste Strom, den der Wandler unter Volllast am Eingang aufnimmt (z. B. 27 A). Grundlage für die Auslegung von Zuleitungsquerschnitt, Steckern und vorgeschalteter Absicherung.

Die minimale Last, die erforderlich ist, damit der Wandler die spezifizierte Ausgangsspannung in voller Genauigkeit einhält, angegeben in Prozent des Nennstroms (z. B. 5 %). Unterhalb der Mindestlast bleibt der Wandler betriebssicher, die Ausgangsspannung kann jedoch leicht ansteigen (siehe Leerlauf-Spannungsüberhöhung).

Mindestbestellmenge für projektbezogene, kundenspezifische DC/DC-Wandler. Da kundenspezifische Geräte nur projektbezogen gefertigt werden, sind sie aufgrund der erhöhten Produktionskosten bei Kleinmengen mit einer Mindestbestellmenge versehen; Einmalkosten können anfallen.

Statistische mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen eines reparierbaren Systems, ein zentrales Zuverlässigkeitsmaß. Demke DC/DC-Wandler erreichen dank hochwertiger Stückliste MTBF-Werte von bis zu 1,5 Millionen Stunden.

Fertigungskennzeichnung: Das Gerät wird seriengefertigt und ist ab Lager, kurzfristig oder in der Regel innerhalb von 6 Wochen verfügbar.

Statistische mittlere Zeit bis zum Ausfall eines Gerätes. Die Ausfallwahrscheinlichkeit berechnet sich nach Px(t) = 1 − e^(−t/MTTF).

Die Produktkürzel „L“ und „LEX“ kennzeichnen Varianten mit besonders niedriger Mindesteingangsspannung.

Eine L-Variante kann bereits bei einer niedrigeren Eingangsspannung betrieben werden als die entsprechende Standardausführung. LEX erweitert den nutzbaren Eingangsspannungsbereich nochmals zu niedrigeren Spannungen.

Beispiel: 257E-24-SD, 257LE-24-SD und 257LEX-24-SD unterscheiden sich unter anderem durch ihren unteren Eingangsspannungsbereich.

Die konkreten Spannungsgrenzen sind produktspezifisch und dem jeweiligen Datenblatt zu entnehmen.

Der Eingangsstromkreis und der Ausgangsstromkreis sind elektrisch verbunden. Die positive Eingangs- und Ausgangsspannung referenzieren sich auf dasselbe Potential. Nicht isolierte Wandler sind kompakter und effizienter, setzen aber ein gemeinsames Massekonzept voraus.

Rein resistive (ohmsche) Last ohne kapazitive, induktive oder aktive Anteile – der einfachste Lastfall für einen Wandler.

Vollständiges Ausgießen des Gehäuses mit Polyurethan-Vergussmasse. Der Verguss schützt die Elektronik vor Feuchtigkeit, Staub, Vibration und mechanischem Schock, verbessert die Wärmeabfuhr und ist Grundlage für Schutzarten bis IP69K sowie den klimasicheren Einsatz von −40 °C bis +85 °C.

Zwei EU-Regelwerke für Materialkonformität: REACH regelt Registrierung und Beschränkung chemischer Stoffe, RoHS beschränkt Gefahrstoffe (z. B. Blei, Cadmium) in Elektronik. Demke DC/DC-Wandler sind REACH- und RoHS-konform; die Erklärungen stehen zum Download bereit.

Retourenfreigabe für Rücksendungen. Vor jedem Rückversand muss schriftlich eine RMA-Nummer angefordert und eine genaue Fehlerbeschreibung beigelegt werden – so wird die Rücksendung schnell und reibungslos bearbeitet.

Die Stromaufnahme des Wandlers im abgeschalteten Zustand (Shutdown-Modus), angegeben in Milliampere (z. B. 2,5 mA). Relevant für batteriegespeiste Systeme, in denen der Wandler über den SD-Pin deaktiviert wird, aber angeschlossen bleibt.

Die Arbeitsfrequenz der Stromversorgung: Mit dieser Schaltfrequenz wird eine Wechselspannung über den internen Induktivitäten erzeugt, die anschließend gleichgerichtet und geglättet wird. Typischer Wert: 125 kHz beim DC-Converter 755-24-SD.

Steuereingang zum externen Abschalten eines DC/DC-Wandlers, ohne die Eingangsspannung vom Gerät trennen zu müssen. Für den normalen Betrieb bleibt der SD-Pin offen. Wird der SD-Pin mit dem negativen Eingangspotential verbunden beziehungsweise auf Low gezogen, schaltet der DC/DC-Wandler ab. Bei kabelgebundenen Geräten sollte eine nicht verwendete SD-Leitung nicht ungeschützt offen liegen, sondern fachgerecht isoliert beziehungsweise gegen unbeabsichtigten Kontakt gesichert werden.

Die Ausgangsspannung wird beim Einschalten langsam und kontrolliert hochgefahren. Dadurch lassen sich Einschaltspitzenströme reduzieren und ein mögliches Auslösen vorgeschalteter Sicherungen verhindern. Beispiel: 30 ms Softstart-Rampe beim DC-Converter 755-24-SD.

Die kurzzeitig zulässige Maximalspannung am Eingang (z. B. 125 VDC), etwa bei Transienten im Bordnetz. Sie darf nicht dauerhaft anliegen – der dauerhafte Betrieb ist nur innerhalb des spezifizierten Eingangsspannungsbereichs zulässig.

Elektrochemischer Doppelschichtkondensator mit sehr hoher Kapazität, eingesetzt als kurzzeitiger Energiespeicher oder zur Überbrückung von Spannungseinbrüchen. Demke Buck-Boost-Wandler laden Supercaps über die CC/CV-Kennlinie und nutzen deren Energie auch bei stark sinkender Speicherspannung optimal aus.

Steuereingang zur Umschaltung einer produktspezifisch definierten Ausgangsspannung.

Je nach DC/DC-Wandler kann über den SH-Pin zwischen unterschiedlichen Ausgangsspannungs-Sollwerten umgeschaltet werden. Die genaue Schaltlogik und die zugehörigen Spannungswerte sind produktspezifisch und im jeweiligen Datenblatt angegeben.

Beispiel: Beim DC/DC-Wandler 757-27-SDB4 beträgt die Ausgangsspannung bei Low am SH-Pin 29 V. Bei offenem beziehungsweise High-Signal beträgt sie 27 V.

Überschreitet die Temperatur im Inneren des DC/DC-Wandlers die thermische Abschaltschwelle (z. B. +90 °C Gehäusetemperatur), wird der Wandler deaktiviert. Die Wiedereinschaltung erfolgt automatisch, sobald die Temperatur unter die hysteresebehaftete Abschaltschwelle gesunken ist.

Durchsteckmontage: Bauform, bei der der Wandler mit Anschlussstiften direkt auf die Leiterplatte gelötet wird. Die isolierten DC/DC-Wandler (THT) von Demke sind funktionsisolierte Wandler für die Printmontage.

Datenblatt-Kurzzeichen: UiNom ist die nominale Eingangsspannung, IoNom der nominale Ausgangsstrom. Viele Datenblattwerte gelten für definierte Prüfbedingungen, z. B. "alle Parameter definiert bei Ta = 25 °C, IoNom = 19,0 ADC und UiNom = 80 VDC" – Angaben wie "0.5IoNom" bedeuten halben Nennstrom (Teillast).

Eingangsspannungsbereich mit einem Verhältnis von bis zu 1:10 zwischen minimaler und maximaler Spannung, z. B. 12 V bis 120 V. Ein einziger Wandler deckt damit mehrere Batterieplattformen (24 V, 48 V, 80 V) ab und toleriert statische Abweichungen von ±30 % und mehr.

Unterspannungssperre: Fällt die Eingangsspannung unter eine definierte Schwelle (z. B. 16,5 VDC), schaltet der Wandler ab. Das schützt die speisende Batterie vor Tiefentladung und verhindert undefinierte Betriebszustände. Oberhalb der Einschaltspannung startet der Wandler automatisch wieder.

Einheitenschreibweise in Datenblättern: VDC steht für Volt Gleichspannung (Direct Current), ADC für Ampere Gleichstrom. Sie stellen klar, dass sich der Wert auf Gleichgrößen bezieht – im Unterschied zu VAC/AAC bei Wechselgrößen.

Während der DC/DC-Wandler in Betrieb ist, entsteht Verlustwärme, die direkt über das Metallgehäuse an die Umgebung abgegeben wird. Das Aluminiumgehäuse dient damit gleichzeitig als Kühlkörper – ein externer Lüfter ist nicht erforderlich.

Entwicklung und Fertigung von Leistungselektronik ohne Demke-Branding: Das fertige Produkt trägt die Marke des Kunden und fügt sich nahtlos in dessen Portfolio ein. Demke übernimmt dabei Schaltungsdesign, Prototypenbau und Serienfertigung im Hintergrund.

Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis von Ausgangsleistung zur Eingangsleistung. Dieser Wert ist physikalisch bedingt kleiner als 1. Ein von Demke Electronic spezifizierter Wirkungsgrad wird an den Anschlussklemmen des Wandlers gemessen. Im Datenblatt wird er bei drei Arbeitspunkten angegeben: bei leichter Last (10 % des nominalen Ausgangsstroms), bei Teillast (50 %) und bei Volllast (100 %).

Verhältnis von Ausgangsleistung zu Eingangsleistung bei 10 % des nominalen Ausgangsstromes.

Verhältnis von Ausgangsleistung zu Eingangsleistung bei 50 % des nominalen Ausgangsstromes.

Verhältnis von Ausgangsleistung zu Eingangsleistung bei nominalem Ausgangsstrom.