One27 Bild Teaser 4000x1400px
effektomformer i teknologisk endring

effektomformer i teknologisk endring

Mindre. Sterkere. Smartere

Nye halvledermaterialer, modulære konstruksjonskonsepter og integrering av tilleggsfunksjoner driver frem neste utviklingstrinn for effektomformer.

effektomformer er i en omstillingsfase: Nye materialer muliggjør høyere svitsjefrekvenser og mer kompakte konstruksjoner. Disse teknologiske fremskrittene driver særlig effektomformer (AC/DC- og DC/DC-omformere) fremover – sentrale byggesteiner i moderne anvendelser som e-mobilitet og fornybare energisystemer. I kjølvannet av denne utviklingen får også innovative tilkoblingsteknologier økt betydning, noe som muliggjør høyere effektivitet, miniatyrisering og funksjonalitet.

I det følgende belyser vi de sentrale teknologiske utviklingene innen effektomformer, og viser hvordan disse trendene vil påvirke fremtiden for kraftelektronikk på lang sikt.


Webseiten Menu Bilder M P A Produktfinder
Har du allerede en konkret idé om hvilken kontakt du trenger?

Klikk her for å gå til «produktvelger» »

Teknologiske innovasjoner preger moderne effektomformer

effektomformer i fokus for moderne strømforsyning

Fig. 1: PCI-konfigurasjon med (x8) baner
effektomformer utgjør, gjennom regulering av spenningsnivåer og minimering av energitap, kjernen i moderne strømforsyningssystemer. Vekstmuligheter i markedet for effektomformer finnes i alt fra oppsvinget innen elektromobilitet, via fremskritt innen industriautomatisering, til utbygging av fornybare energisystemer. Aktuelle teknologiske utviklinger innen effektomformere fokuserer på å imøtekomme de økende kravene til effektivitet, miniatyrisering og funksjonalitet.

Nye halvlederteknologier gir høyere koblingsfrekvenser og mer kompakte design

Bruken av nye halvlederteknologier som silisiumkarbid (SiC) og galliumnitrid (GaN) muliggjør betydelig høyere koblingsfrekvenser, noe som gir mulighet for mer kompakte og effektive design med forbedret reaksjonstid og reguleringsnøyaktighet. Wide Bandgap (WBG)-halvledere, for eksempel SiC og GaN, har bedre elektriske egenskaper når det gjelder koblingshastighet, spenningsfasthet samt tap, og muliggjør dermed en mer effektiv drift ved høyere temperaturer. Ved å øke koblingsfrekvensen kan vekten og størrelsen på passive komponenter, som kondensatorer, reduseres, og designene kan gjøres mer kompakte. 

Miniatyrisering og økt effektivitet

Nye kretsoppsett samt fremskritt innen produksjonsteknologi resulterer i stadig mindre effektomformere og stiller høye krav til termisk styring og elektrisk utforming, ettersom tett pakning og kortere elektriske lederbaner samtidig skal føre til lavere tap. Bruken av optimaliserte kjøleribber og isolerte metallsubstrater (IMS) øker påliteligheten til effektomformerne (effektomformer) og forbedrer varmeavledningen. Avanserte energistyringsfunksjoner muliggjør en dynamisk tilpasning av energiforbruket etter belastningsbehovet. 

Modularisering og standardisering av komponenter

Samtidig blir modularisering stadig viktigere. Takket være standardiserte komponenter og modulbaserte systemer kan modulene konfigureres og skaleres fleksibelt og vedlikeholdes enklere, noe som forkorter utviklingstiden og reduserer kostnadene.

Intelligente systemer med utvidede funksjoner

Denne utviklingen suppleres av stadig mer intelligente systemer med utvidede diagnose- og overvåkingsfunksjoner, av digitale styringsteknikker samt av integrering av utvidede sikkerhets- og beskyttelsesfunksjoner. Diagnose- og overvåkingsfunksjonene muliggjør forebyggende vedlikehold, sikrer bedre feiloppdagelse, og gjennom digitale styringsteknikker kan ytelsen til strømomformerne optimaliseres via programvareoppdateringer. Beskyttelsesfunksjoner mot overstrøm, overoppheting og overspenning sørger for økt pålitelighet og lengre levetid for strømomformerne (effektomformer). 

Utfordringer i forsyningskjeden og mangel på komponenter

Til tross for teknologiske fremskritt står produsenter av strømomformere overfor vedvarende utfordringer i den globale forsyningskjeden. Mangelen på viktige komponenter – særlig kraft-halvledere, passive komponenter og styre-IC-er – fører til forsinkelser og økende kostnader. Moderne bredbånds-halvledere som SiC og GaN er spesielt berørt, da den høye etterspørselen og den komplekse produksjonen begrenser tilgjengeligheten. For å sikre leveringsevnen satser mange bedrifter på strategier som diversifisering av leverandører, regional produksjon og langsiktige partnerskap.

Krav til fremtidens sammenføyningsteknikk  

De beskrevne teknologiske utviklingene innen effektomformere har direkte innvirkning på kravene til tilkoblingsteknikken. De økende kravene til miniatyrisering, effektivitet og funksjonalitet endrer ikke bare utformingen av kretskort, men også kravene til kontakt og tilkoblingskomponenter. En sentral egenskap ved moderne effektomformere samt moderne kontakt er allsidigheten og dermed evnen til å tilpasse seg de ulike kravene i forskjellige bransjer.

Mindre plass, mer funksjon – etterspørsel etter miniatyriserte kontakt

Trenden mot miniatyrisering tvinger utviklere til å utnytte hver millimeter, også når det gjelder tilkoblingsteknikk. Spesielt på høyt integrerte kretskort er det bare begrenset plass til kontakt. Det kreves derfor kompakte, men likevel kraftige stikkontaktsystemer som, til tross for liten type, kan overføre høye strømstyrker og spenninger – samtidig som de sikrer pålitelig elektrisk kontakt.

Større belastninger krever mer robuste løsninger

De økende elektriske kravene – for eksempel på grunn av høyere svingfrekvenser eller driftstemperaturer – øker også de mekaniske og termiske belastningene på kontakt. Tilsvarende øker behovet for robuste, vibrasjonssikre og temperaturbestandige tilkoblingsløsninger som fungerer pålitelig selv under krevende driftsforhold. Mekaniske kodinger, låsing og optimaliserte kontaktgeometrier bidrar til å unngå feilinnstikking og kontaktproblemer.

Effektiv design gjennom modulære koblingsløsninger

Modulære design blir stadig viktigere innen kraftelektronikk, da de gir fleksibilitet, skalerbarhet og mulighet for raske tilpasninger. For koblingsteknikken betyr dette at kontaktorsystemer ikke bare må være pålitelige og ytelsessterke, men også variabelt skalerbare, individuelt tilpassbare og servicevennlige. Disse kravene kan oppfylles gjennom et bredt utvalg av poler og utførelser, muligheten for spesialutstyr og robuste mekanismer ved lodding og tilkobling. Dermed bidrar modulære kontaktorsystemer avgjørende til å forlenge systemenes levetid og redusere de totale driftskostnadene.

Utfordringer i forsyningskjeden og mangel på komponenter

Den globale komponentmangelen setter også tydelige spor i koblingsteknikken. Edelmetaller, spesielle kontaktmaterialer og temperaturbestandige plasttyper er ikke bare vanskeligere å få tak i, men har også blitt betydelig dyrere. Dette fører til lengre leveringstider og høyere materialkostnader, samt økte energikostnader i produksjonsprosessen. For å sikre forsyningssikkerheten blir aspekter som tett samarbeid med leverandører, fremtidsrettet planlegging samt fleksible og tilpasningsdyktige designstrategier stadig viktigere.

Hvordan moderne kontakt kan oppfylle disse kravene

I tillegg til den teknologiske utviklingen og kravene til utformingen av effektive elektroniske systemer, blir økonomiske og strategiske faktorer stadig viktigere. Brukere og innkjøpere forventer løsninger som er overbevisende på det tekniske plan, og som også er bærekraftige på lang sikt når det gjelder tilgjengelighet, standardisering og kostnader.

Høy effekttetthet på et minimalt areal

    kontakt med liten pitch er ideelt for bruk i effektomformere; de krever lite plass på kretskortet og bidrar dermed til utformingen av spesielt plassbesparende og effektive elektronikkmoduler. pitch på 1,27 mm i produktgruppen One27 fra ept utgjør et ideelt kompromiss mellom miniatyrisering, elektrisk ytelse og mekanisk stabilitet.

    Fleksibilitet takket være et modulbasert system

    Modulsystemet i One27-produktgruppen gir mange muligheter for individuell utforming av tilkoblingsløsninger. Et bredt utvalg av typer, byggehøyder og poltall tillater trinnløse horisontale kortavstander fra 8,0 til 20,00 mm – realisert gjennom en «kontaktoverlapp» på 2,4 mm. I tillegg til parallelle (horisontale) tilkoblinger er også 90°- og 180°-konfigurasjoner mulige, noe som gir stor fleksibilitet ved plassering av kretskortene. I tillegg muliggjør kabelforbindelser en fleksibel utforming av komponentgruppen, utjevning av toleranser samt realisering av individuelle avstander. Kablene er tilgjengelige i ulike lengder og med ulike isolasjonstyper – avhengig av mekaniske eller termiske krav. Videre kan spesialbestykninger, som delvis bestykning eller last-mate-kontakter, realiseres for å imøtekomme spesifikke elektriske eller mekaniske krav.
    Bild 2
    One27-produktgruppe

    Robusthet for tøffe omgivelser

    One27-produktgruppen kjennetegnes av høy robusthet, noe som er spesielt viktig for bruk i bilindustrien. Mekanisk overbeviser One27-produktfamilien med høy vibrasjonsbestandighet og stabilitet, noe som er avgjørende for bruk i biler. Selv under krevende forhold forblir den elektriske forbindelsen pålitelig. I tillegg har One27-produktgruppen praktiske mekaniske egenskaper som en «rotasjonssperre» for korrekte kontakters, «posisjoneringstapp» for nøyaktig plassering samt innføringsfaser som utligner vinkelforskyvninger og radielle forskyvninger ved kontakt. Disse funksjonene gjør monteringen enklere og sikrer en sikker, presis og holdbar forbindelse.
    Valget av isolasjonsmateriale er dessuten avgjørende for temperaturbestandigheten. LCP (Liquid Crystal Polymer) er, på grunn av brannbrennbarhetsklasse UL 94 V 0, optimalt egnet for brukstemperaturer fra -55 °C til +125 °C og oppfyller de høye kravene i bilindustrien.

    strømføringsevne

    Abbildung2
    Bilde xy: 
Strømkapasitet (strømføringsevne) per kontakt etter poltall og antall strømførende kontakter
    Takket være utvalgte materialer og en optimalisert kontaktgeometri kan One27-produktgruppen overføre høye strømstyrker pålitelig uten at det oppstår overoppheting eller effektfall. Utformingen av kontaktene, særlig bruken av spesielle kobberlegeringer, sikrer lav kontaktresistans og effektiv varmeavledning. Dette garanterer en stabil forbindelse selv under ekstreme driftsforhold.  strømføringsevne

    n avhenger av poltall og antall strømførende kontakter. En av årsakene til dette er blant annet mindre dannelse av hotspots inne i kontaktene med lav poltall.

    Pålitelig forsyningskjede gjennom regional produksjon

    En annen viktig fordel ved One27-produktgruppen er at utvikling og produksjon foregår innenfor EU, noe som garanterer en pålitelig forsyningskjede med korte transportveier. Denne regionale produksjonen står for de høyeste kvalitetsstandarder og sikrer samtidig at komponentene er tilgjengelige i tide – en avgjørende faktor for produsenter som er avhengige av raske reaksjonstider.

    Konklusjon og fremtidsutsikter

    icon info r
    effektomformer er sentrale komponenter i moderne strømforsyning – fra elektromobilitet til fornybar energi. Fremtidige utviklinger vil fokusere på høyere effekttetthet, kompakte typer, bedre virkningsgrad og mer systemintelligens. Nye halvledermaterialer som SiC og GaN vil forbedre ytelsen og den termiske oppførselen betydelig.

    Samtidig øker kravene til tilkoblingsteknologien. Modulære kontakt må forene høy elektrisk effekt og datakommunikasjon i et kompakt, robust og fleksibelt system. One27-systemet fra ept oppfyller disse kravene på en ideell måte og er dermed en avgjørende faktor for neste generasjon kraftige og fremtidsrettede omformere. Tilkoblingsteknologien er i dag en sentral drivkraft for innovasjon og ikke lenger en birolle.

    Leter du etter en bestemt kontakt?

    Tilbakestill valg
    Produktliste
    Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
    Har du spørsmål?
    Ta gjerne kontakt med oss!

    Forespørsel via skjema

    +49 (0) 8861 2501 0

    sales@ept.de
    Tusen takk!

    Vi vil snart ta kontakt med deg for å diskutere dine behov. Vi vil utarbeide og sende deg en detaljert rapport om HighSpeed-egenskapene samt S-parameter for simulering av ditt eget design.

    Be om HighSpeed-egenskaper + S-parameter for simulering av ditt eget design

    Felt merket med * er obligatoriske.
    Du kan lese vår personvernerklæring her.

    Meldingen din er sendt.

    Takk for din interesse – vi vil behandle henvendelsen din så snart som mulig.

    Kontaktformular

    Felt merket med * er obligatoriske.

    Personopplysninger

    Din melding

    Personvern

    Du kan lese vår personvernerklæring her.

    Meldingen din er sendt.

    Takk for din interesse – vi vil behandle henvendelsen din så snart som mulig.

    Kontaktformular

    Felt merket med * er obligatoriske.

    Personopplysninger

    Tilbakekalling

    Din melding

    Jeg er interessert i

    Informasjonsmateriell

    Personvern

    Du kan lese vår personvernerklæring her.

    Takk for interessen

    Her kan du laste ned whitepaperet:

    Last ned whitepaper

    Før du kan laste ned whitepaperet, må du fylle ut følgende felter. Tusen takk.

    Felter merket med * er obligatoriske.

    Personopplysninger

    Personvern

    Du kan lese vår personvernerklæring her.

    Meldingen din er sendt.

    Tusen takk for at du viser interesse for vårt nettverksarrangement etter Electronica. Vi vil gjennomgå forespørselen din og bekrefte deltakelsen din så snart som mulig.

    Forespørselsskjema

    Felt merket med * er obligatoriske.

    Personopplysninger

    Personvern

    Du kan lese vår personvernerklæring her.

    Takk for henvendelsen

    Vi vil vurdere dine behov og ta kontakt med deg så snart som mulig.

    Deres krav til den nødvendige kontaktforbindelsen

    Felt merket med * er obligatoriske, vennligst fyll dem ut.

    Kontaktperson

    Din forespørsel

    Feil filformat! Vennligst velg en PDF- eller JPG-fil.
    Du kan lese vår personvernerklæring her.

    Takk for henvendelsen

    Vi vil vurdere dine behov og ta kontakt med deg så snart som mulig.

    Be om tilpasning av kontakt

    Felt merket med * er obligatoriske, vennligst fyll dem ut.

    Kontaktperson

    Din forespørsel

    Feil filformat! Vennligst velg en PDF- eller JPG-fil.
    Du kan lese vår personvernerklæring her.