One27 Bild Teaser 4000x1400px
Enerģijas pārveidotāji tehnoloģiju pārmaiņu laikmetā

Enerģijas pārveidotāji tehnoloģiju pārmaiņu laikmetā

Mazāks. Jaudīgāks. Gudrāks

Jauni pusvadītāju materiāli, modulāras konstrukcijas koncepcijas un papildu funkciju integrācija virza jaudīgās strāvas pārveidotāju nākamo attīstības posmu.

Jaudas pārveidotāji piedzīvo pārmaiņas: jauni materiāli ļauj sasniegt augstākas komutācijas frekvences un kompaktiāku konstrukciju. Šie tehnoloģiskie sasniegumi īpaši virza jaudas pārveidotājus (AC/DC un DC/DC pārveidotājus) – galvenos komponentu mūsdienu lietojumiem, piemēram, e-mobilitātei un atjaunojamo enerģijas sistēmām. Šīs attīstības gaitā nozīmi iegūst arī inovatīvas savienojumu tehnoloģijas, kas nodrošina augstāku efektivitāti, miniaturizāciju un funkcionalitāti.

Turpinājumā mēs izgaismosim galvenās tehnoloģiskās attīstības tendences jaudas pārveidotāju jomā un parādīsim, kā šīs tendences ilgtermiņā ietekmēs jaudas elektronikas nākotni.


Webseiten Menu Bilder M P A Produktfinder
Jums jau ir konkrēta priekšstata par vajadzīgo savienotāju?

Šeit varat atrast produktu meklētāju »

Tehnoloģiskās inovācijas raksturo mūsdienu enerģijas pārveidotājus

Enerģijas pārveidotāji mūsdienu energoapgādes centrā

1. attēls: PCI konfigurācija ar (x8) joslām
Spēka pārveidotāji, regulējot sprieguma līmeņus un samazinot enerģijas zudumus, veido mūsdienu energoapgādes sistēmu sirdi. Izaugsmes iespējas spēka pārveidotāju tirgū saistītas ar elektromobilitātes uzplaukumu, progresu rūpnieciskajā automatizācijā un atjaunojamo enerģijas sistēmu attīstību. Pašreizējās tehnoloģiskās attīstības tendences jaudas pārveidotāju jomā ir vērstas uz to, lai atbilstu pieaugošajām prasībām attiecībā uz efektivitāti, miniaturizāciju un funkcionalitāti.

Jaunās pusvadītāju tehnoloģijas nodrošina augstākas komutācijas frekvences un kompaktiākus dizainus

Jauno pusvadītāju tehnoloģiju, piemēram, silīcija karbīda (SiC) un gallija nitrīda (GaN), izmantošana ļauj sasniegt ievērojami augstākas komutācijas frekvences, kas savukārt nodrošina kompaktiākus un efektīvākus risinājumus ar uzlabotu reakcijas laiku un regulēšanas precizitāti. Plaša bandgap (WBG) pusvadītājiem, piemēram, SiC un GaN, ir labākas elektriskās īpašības attiecībā uz komutācijas ātrumu, sprieguma izturību, kā arī zudumiem, tādējādi nodrošinot efektīvāku darbību augstākās temperatūrās. Palielinot komutācijas frekvenci, var samazināt pasīvo komponentu, piemēram, kondensatoru, svaru un izmēru, un izstrādāt kompaktiākus dizainus. 

Miniaturizācija un efektivitātes paaugstināšana

Jaunas shēmu topoloģijas, kā arī sasniegumi ražošanas tehnoloģijās rada arvien mazākus jaudas pārveidotājus un izvirza augstas prasības siltuma vadībai un elektriskajam izkārtojumam, jo blīvākai komponentēšanai un īsākiem elektriskajiem vadu ceļiem vienlaikus jānodrošina mazāki zudumi. Optimizētu siltuma izkliedētāju un izolētu metāla substrātu (IMS) izmantošana palielina jaudas pārveidotāju uzticamību un uzlabo siltuma novadīšanu. Progresīvas enerģijas pārvaldības funkcijas ļauj dinamiski pielāgot enerģijas patēriņu atbilstoši slodzes prasībām. 

Komponentu moduļizācija un standartizācija

Vienlaikus arvien lielāku nozīmi iegūst modularizācija. Standartizēti komponenti un modulāras sistēmas ļauj moduļus elastīgi konfigurēt, pielāgot apjomam un vienkāršāk uzturēt, kas saīsina izstrādes laiku un samazina izmaksas.

Viedās sistēmas ar paplašinātām funkcijām

Šo progresu papildina arvien inteliģentākas sistēmas ar paplašinātām diagnostikas un uzraudzības funkcijām, digitālās vadības tehnoloģijas, kā arī paplašinātu drošības un aizsardzības funkciju integrācija. Diagnostikas un uzraudzības funkcijas ļauj veikt profilaktisko apkopi, nodrošina labāku kļūdu atklāšanu, bet digitālās vadības tehnoloģijas ļauj optimizēt pārveidotāju veiktspēju, izmantojot programmatūras atjauninājumus. Aizsardzības funkcijas pret pārslodzi, pārkaršanu un pārspriegumu nodrošina lielāku uzticamību un pagarinātu jaudas pārveidotāju kalpošanas laiku. 

Piegādes ķēdes problēmas un detaļu trūkums

Neskatoties uz tehnoloģisko progresu, jaudas pārveidotāju ražotāji saskaras ar pastāvīgām problēmām globālajā piegāžu ķēdē. Svarīgu komponentu trūkums – jo īpaši jaudas pusvadītāju, pasīvo komponentu un vadības integrālo shēmu trūkums – rada kavējumus un izmaksu pieaugumu. Īpaši skarti ir modernie platjoslas pusvadītāji, piemēram, SiC un GaN, kuru pieprasījums ir liels un ražošana sarežģīta, kas ierobežo to pieejamību. Lai nodrošinātu piegādes spējas, daudzi uzņēmumi izmanto tādus risinājumus kā piegādātāju diversifikācija, ražošana reģionālā līmenī un ilgtermiņa partnerības.

Prasības nākotnes savienojumu tehnoloģijām  

Aprakstītās tehnoloģiskās izmaiņas jaudas pārveidotāju jomā tieši ietekmē prasības savienojumu tehnoloģijai. Pieaugošās prasības attiecībā uz miniaturizāciju, efektivitāti un funkcionalitāti maina ne tikai drukāto shēmu izkārtojumu, bet arī prasības savienotājiem un savienojuma komponentiem. Viena no galvenajām mūsdienu jaudas pārveidotāju un savienotāju īpašībām ir daudzpusība un tādējādi spēja pielāgoties dažādu nozaru atšķirīgajām prasībām.

Mazāk vietas, vairāk funkcionalitātes – pieprasījums pēc miniaturizētiem savienotājiem

Miniaturizācijas tendence liek izstrādātājiem taupīt katru milimetru arī savienojumu tehnoloģiju jomā. Jo īpaši augsti integrētās drukātajās platēs savienotājiem ir pieejama tikai ierobežota platība. Tāpēc ir nepieciešamas kompakta, bet vienlaikus jaudīgas savienotāju sistēmas, kas, neskatoties uz nelielajiem izmēriem, spēj pārvadīt lielas strāvas un spriegumus, vienlaikus nodrošinot uzticamu elektrisko kontaktu.

Lielākas slodzes prasa izturīgākus risinājumus

Pieaugošās elektriskās prasības – piemēram, augstākas komutācijas frekvences vai darba temperatūras – palielina arī mehānisko un termisko slodzi uz savienotājiem. Tādējādi pieaug pieprasījums pēc izturīgiem, pret vibrācijām noturīgiem un temperatūras izturīgiem savienojumu risinājumiem, kas uzticami darbojas arī sarežģītos ekspluatācijas apstākļos. Mehāniskās kodēšanas sistēmas, fiksatori un optimizēta kontaktu ģeometrija palīdz novērst nepareizu savienojumu izveidi un kontaktu problēmas.

Efektīvs dizains, pateicoties modulāriem savienojumu risinājumiem

Moduļu konstrukcijas jaudas elektronikas jomā kļūst arvien nozīmīgākas, jo tās nodrošina elastīgumu, mērogojamību un ātru pielāgošanu. Savienojumu tehnoloģiju jomā tas nozīmē, ka savienotājierīču sistēmām jābūt ne tikai uzticamām un jaudīgām, bet arī elastīgi mērogojamām, individuāli pielāgojamām un viegli apkopjamām. Šīs prasības var izpildīt, pateicoties plašam kontaktu skaita un konstrukciju izvēlei, iespējai izmantot speciālus piederumus un izturīgiem mehānismiem lodēšanas un savienošanas procesā. Tādējādi modulārās savienotājierīču sistēmas ievērojami palīdz pagarināt sistēmu kalpošanas laiku un samazināt kopējās ekspluatācijas izmaksas.

Piegādes ķēdes problēmas un detaļu trūkums

Arī savienojumu tehnoloģiju jomā pasaules mēroga detaļu trūkums atstāj jūtamas pēdas. Dārgmetāli, speciālie kontaktu materiāli un termiski izturīgi plastmasas materiāli ir ne tikai grūtāk pieejami, bet arī kļuvuši ievērojami dārgāki. Rezultātā ir pagarinājušies piegādes termiņi un pieaugušas materiālu izmaksas, kā arī enerģijas izmaksas ražošanas procesā. Lai nodrošinātu piegāžu drošību, arvien lielāku nozīmi iegūst tādi aspekti kā cieša sadarbība ar piegādātājiem, tālredzīga plānošana, kā arī elastīgas un pielāgojamas projektēšanas stratēģijas.

Kā mūsdienu savienotāji var atbilst šīm prasībām

Papildus tehnoloģiskajai attīstībai un prasībām attiecībā uz jaudīgu elektronisko sistēmu dizainu arvien lielāku uzmanību pievērš arī ekonomiskajiem un stratēģiskajiem faktoriem. Lietotāji un iepircēji sagaida risinājumus, kas ir pārliecinoši no tehniskā viedokļa un ilgtermiņā ir dzīvotspējīgi arī pieejamības, standartizācijas un izmaksu ziņā.

Augsta jaudas blīvums ļoti mazā telpā

    Savienotāji ar mazu solīti ir ideāli piemēroti izmantošanai jaudas pārveidotājos — tie aizņem maz vietas uz drukātās shēmas plāksnes un tādējādi veicina īpaši kompaktu un augstas jaudas blīvuma elektronisko moduļu izstrādi. ept produktu grupas „One27“ solīts 1,27 mm ir ideāls kompromiss starp miniaturizāciju, elektriskajām īpašībām un mehānisko stabilitāti.

    Elastība, pateicoties modulārajai sistēmai

    One27 produktu grupas modulārā sistēma piedāvā daudzveidīgas iespējas individuāli pielāgot savienojumu risinājumus. Plaša konstrukciju, augstumu un kontaktu skaita izvēle ļauj nodrošināt bezpakāpju horizontālos attālumus starp platēm no 8,0 līdz 20,00 mm – to nodrošina 2,4 mm kontaktu pārklājums. Papildus paralēliem (horizontāliem) savienojumiem ir iespējami arī 90° un 180° izkārtojumi, kas nodrošina augstu elastību platu izvietošanā. Papildus kabeļu savienojumi ļauj elastīgi izvietot moduļus, kompensēt pielaides, kā arī realizēt individuālus attālumus. Kabeļi ir pieejami dažādos garumos un ar dažādu izolāciju – atkarībā no mehāniskajām vai termiskajām prasībām. Turklāt ir iespējami speciāli aprīkojumi, piemēram, daļēja aprīkošana vai papildu kontakti, lai varētu precīzi reaģēt uz specifiskām elektriskajām vai mehāniskajām prasībām.
    Bild 2
    One27 produktu grupa

    Izturība nelabvēlīgos apstākļos

    One27 produktu grupa izceļas ar augstu izturību, kas ir īpaši svarīgi izmantošanai automobiļu nozarē. Mehāniski One27 produktu saime pārliecina ar augstu vibrācijas izturību un stabilitāti, kas ir būtiski izmantošanai automobiļos. Pat sarežģītos apstākļos elektriskais savienojums paliek uzticams. Turklāt One27 produktu grupai ir praktiskas mehāniskas īpašības, piemēram, aizsardzība pret pagriezienu, kas nodrošina pareizu savienojumu, pozicionēšanas tapas precīzai novietošanai, kā arī ievietošanas slīpumi, kas izlīdzina leņķa un centra nobīdes ievietošanas laikā. Šīs funkcijas atvieglo montāžu un nodrošina drošu, precīzu un ilgmūžīgu savienojumu.
    Turklāt izolācijas materiāla izvēle ir izšķiroša temperatūras izturības nodrošināšanai. LCP (šķidro kristālu polimērs) ir ideāli piemērots lietošanai temperatūrās no -55 °C līdz +125 °C, pateicoties UL 94 V 0 degamības klasei, un atbilst automobiļu rūpniecības augstajām prasībām.

    Strāvas vadītspēja

    Abbildung2
    Attēls xy: Strāvas vadītspēja uz vienu kontaktu atkarībā no polu skaita un strāvas vadošo kontaktu skaita
    Pateicoties izvēlētajiem materiāliem un optimizētajai kontaktu ģeometrijai, One27 produktu grupa spēj uzticami pārvadīt lielas strāvas, neradot pārkaršanu vai jaudas zudumu. Kontaktu apstrāde, jo īpaši speciālu vara sakausējumu izmantošana, nodrošina zemu pārejas pretestību un efektīvu siltuma novadīšanu. Tas garantē stabilu savienojumu pat ekstremālos ekspluatācijas apstākļos.
     
    Strāvas pārvadīšanas spēja ir atkarīga no polu skaita un strāvas vadošo kontaktu skaita. Viens no iemesliem ir mazāka karstuma punktu veidošanās savienotāju iekšpusē ar mazu polu skaitu.

    Uzticama piegādes ķēde, pateicoties ražošanai reģionā

    Vēl viena svarīga One27 produktu grupas priekšrocība ir izstrāde un ražošana Eiropas Savienībā, kas garantē uzticamu piegādes ķēdi ar īsiem transporta ceļiem. Šī reģionālā ražošana nodrošina augstākos kvalitātes standartus un vienlaikus garantē komponentu pieejamību termiņā – tas ir izšķirošs faktors ražotājiem, kuriem ir nepieciešama ātra reaģēšanas spēja.

    Secinājumi un nākotnes perspektīvas

    icon info r
    Jaudas pārveidotāji ir mūsdienu energoapgādes galvenie komponenti — sākot no elektromobilitātes līdz atjaunojamajiem enerģijas avotiem. Turpmākā attīstība koncentrēsies uz augstāku jaudas blīvumu, kompaktiem izpildījumiem, labāku efektivitāti un sistēmas viedāku darbību. Jauni pusvadītāju materiāli, piemēram, SiC un GaN, ievērojami uzlabos jaudu un termiskās īpašības.

    Vienlaikus pieaug prasības pret savienojumu tehnoloģijām. Moduļveida savienotājiem ir jāapvieno augsta elektriskā jauda un datu pārraide vienā kompaktajā, izturīgā un elastīgā sistēmā. Uzņēmuma „ept“ One27 sistēma ideāli atbilst šīm prasībām un tādējādi ir izšķirošs faktors nākamās paaudzes jaudīgu un nākotnes vajadzībām piemērotu pārveidotāju izstrādē. Savienojumu tehnoloģijas šodien ir galvenais inovāciju virzītājspēks un vairs nav tikai sekundāra nozare.

    Jūs meklējat konkrētu savienotāju?

    Atiestatīšanas izvēle
    Produktu saraksts
    Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
    Vai ir kādi jautājumi?
    Tad lūdzu sazinieties ar mums!

    Pieteikums, izmantojot veidlapu

    +49 8861 2501 0

    sales@ept.de
    Paldies! Drīzumā sazināsimies ar jums,

    lai apspriestu jūsu prasības. Mēs sagatavosim un nosūtīsim jums detalizētu ziņojumu par ātrdarbības īpašībām, kā arī S-parametrus jūsu paša izstrādājuma simulācijai.

    Pieprasiet HighSpeed īpašības un S-parametrus, lai simulētu savu projektu

    Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.
    Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

    Jūsu ziņojums ir nosūtīts.

    Paldies par interesi — mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu pēc iespējas drīzāk.

    Kontaktu veidlap

    Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.

    Personas dati

    Jūsu ziņa

    Datu aizsardzība

    Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

    Jūsu ziņojums ir nosūtīts.

    Paldies par interesi — mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu pēc iespējas drīzāk.

    Kontaktu veidlap

    Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.

    Personas dati

    Atsaukums

    Jūsu ziņa

    Mani interesē

    Informatīvie materiāli

    Datu aizsardzība

    Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

    Paldies par Jūsu interesi

    Šeit varat lejupielādēt informatīvo dokumentu:

    Lejupielādēt informatīvo dokumentu

    Pirms lejupielādēt informatīvo dokumentu, lūdzu, aizpildiet šos laukus. Paldies.

    Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti.

    Personas dati

    Datu aizsardzība

    Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

    Jūsu ziņojums ir nosūtīts.

    Paldies par interesi par mūsu tīklošanās pasākumu pēc izstādes „Electronica“. Mēs izskatīsim jūsu pieteikumu un pēc iespējas drīzāk apstiprināsim jūsu dalību.

    Pieteikuma veidlapa

    Lauki, kas atzīmēti ar *, ir obligāti aizpildāmi.

    Personas dati

    Datu aizsardzība

    Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

    Paldies par jūsu pieprasījumu

    Mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu un sazināsimies ar jums pēc iespējas drīzāk.

    Jūsu prasības attiecībā uz nepieciešamo savienotāju

    Ar * atzīmētie lauki ir obligāti, lūdzu, aizpildiet tos.

    Kontaktpersona

    Jūsu pieprasījums

    Nepareizs faila formāts! Lūdzu, izvēlieties PDF vai JPG failu.
    Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.

    Paldies par jūsu pieprasījumu

    Mēs izskatīsim jūsu pieprasījumu un sazināsimies ar jums pēc iespējas drīzāk.

    Pieprasīt savienotāju individualizāciju

    Ar * atzīmētie lauki ir obligāti, lūdzu, aizpildiet tos.

    Kontaktpersona

    Jūsu pieprasījums

    Nepareizs faila formāts! Lūdzu, izvēlieties PDF vai JPG failu.
    Ar mūsu privātuma politiku varat iepazīties šeit.