Genau dieser Situation musste sich ein renommierter Anbieter für Box-PCs stellen und hatte folgende Anforderungen zu erfüllen:
Ein kleiner und kompakter 50 W DC/DC-Wandler für die Bahntechnik mit Input 24 V bis 110 V und 12 V Ausgang als Open-Frame war gefragt.
Mit diesen Angaben ist es leicht einen vermeintlich passenden Wandler aus dem Portfolio herauszusuchen und dem Kunden anzubieten. Im Programm gibt es PCB montierbare DC/DC-Wandler, Open-Frame Geräte, vergossene Wandler, 19“ Einschübe, Hutschienengeräte. Ein Händler oder Hersteller mit eingeschränktem Interesse an einer optimalen Lösung für den Kunden würde, ohne Nachfrage, auch diesen Weg gehen und nicht merken, dass keiner seiner o. g. einfachen Lösungen wirklich eine Lösung für den Kunden darstellt.
Bei einem ersten Gespräch mit dem Kunden wurden die Projektdaten mit mehr Details ausgetauscht, sodass schnell zu sehen war, dass der Einsatz einer fertigen Lösung aus dem Regal zu viele Kompromissen der Kundenanwendung bedeuten würden.
Zwischen Erstgespräch mit dem Kunden und der laufenden Kommunikation wurde beim Kunden weiter die Entwicklung des BOX-PCs vorangetrieben, sodass weitere Anforderungen berücksichtiget werden mussten. Diese neuen Anforderungen und Anpassungen können Einfluss auf den DC/DC-Wandler haben und umgekehrt, der DC/DC-Wandler kann die Baugruppen des Kunden beeinflussen. Verschiebt man EMV-kritische Komponenten (Prozessor, 5G-Funkmodule) des Kundenboards in die Nähe des Wandlers, kann es die beiderseitige Störfestigkeit oder Störausstrahlung enorm beeinflussen. Genauso verhält es sich, wenn das Erdungskonzept geändert wird, welches dann auf die Stromversorgung Einfluss haben kann.
Neben der EMV entsteht auch eine hohe thermische Belastung, die z. B. von einem Hochleistungsprozessor ausgeht. Dies ist aus Gaming-PCs bekannt, wie aufwendig die CPU, GPU und Halbleiter gekühlt werden müssen. Bei einem passiv gekühlten System dient das Gehäuse als Kühlkörper für ALLE Komponenten.
Aus einer anfänglich geplanten Anwendung eines IP40 Gehäuse änderte der Kunde seine Anforderung auf IP54. Damit war das ursprüngliche Kühlkonzept nicht mehr einzuhalten, die eine natürliche Konvektion vorgesehen hatte. Die EMV wurde von Klasse A auf Klasse B angehoben, der Montageplatz des Netzteils wurde verschoben und somit musste die Kontaktierung der Wärmeableitung zum Gehäuse neu überdacht werden. Zusätzlich wurde festgestellt, dass die Verbraucher der PC-Platine mehr Peak-Power benötigen, vor allem die 5G Module und somit der Wandler dauerhaft 60 W liefern muss. Und die volle Leistung muss in allen Grenzbereichen (Temperatur und Eingangsspannung) zur Verfügung stehen, ohne Derating.
Sie sehen: Was hat der Kunde angefragt? Wo sind wir jetzt gelandet?
Der kleine Unterschied ist, dass der DC/DC-Wandler genau auf seine Bedürfnisse zugeschnitten ist. Als Bonus passt dann alles ins eigene Gehäuse und funktioniert, ohne dass der Kunde sich den Kopf zerbrechen muss, wie er alles zum Laufen bekommen soll.
Nach Auftragserteilung konnte der Kunden innerhalb von 5 Wochen die ersten Funktionsmuster in den Händen halten, die die grundlegenden elektrischen Funktionen erfüllten, sowie die Möglichkeit lies, die Einbaubedingungen zu überprüfen.
In einem Zeitraum von weiteren 7 Wochen wurden bzgl. EMV sehr weit fortgeschrittene Geräte an den Kunden geliefert, die sofort in dessen Entwicklungsabteilung auf Herz und Nieren geprüft wurden. Die erfolgreich geprüften Prototypen haben den Kunden veranlasst, weitere 40 Prototypen zu bestellen, um weitere Test-Box-Pcs aufzubauen. Damit können im ersten Projektabschnitt Box-Pcs an Kunden ausgeliefert werden, um diese direkt in der Endkundenanwendung zu testen.
Mit der kundenspezifischen Stromversorgung konnte der Kunde die Marktreife der neuen Box-PC Generation innerhalb kürzester Zeit erreichen. Dies war deshalb möglich, da sich der Kunde gezielt auf seine Kernkompetenzen fokussieren konnte und die Entwicklung des DC/DC-Wandler den Profis von FORTEC Power in die Hände gab. Und das ohne Einschränkungen, die z. B. eine COTS-Stromversorgung mit sich gebracht hätte.
