One27 Bild Teaser 4000x1400px
výkonový menič v technologickom prechode

výkonový menič v technologickom prechode

Menší. Silnejší. Inteligentnejší

Nové polovodičové materiály, modulárne konštrukčné koncepty a integrácia dodatočných funkcií poháňajú ďalšiu etapu vývoja výkonových meničov (výkonový menič).

výkonový menič prechádzajú zásadnou zmenou: nové materiály umožňujú vyššie spínacie frekvencie a kompaktnejšie konštrukcie. Tieto technologické pokroky poháňajú najmä výkonové meniče (AC/DC aj DC/DC) – kľúčové komponenty moderných aplikácií, ako sú elektromobilita a systémy obnoviteľnej energie. V rámci tohto vývoja nadobúdajú na význame aj inovatívne spojovacie technológie, ktoré umožňujú vyššiu účinnosť, miniaturizáciu a funkčnosť.

V nasledujúcom texte sa zameriame na kľúčové technologické vývojové trendy v oblasti výkonových meničov (výkonový menič) a ukážeme, ako tieto trendy trvalo ovplyvnia budúcnosť výkonovej elektroniky.


Webseiten Menu Bilder M P A Produktfinder
Máte už konkrétnu predstavu o požadovanom konektore?

Tu nájdete vyhľadávač vyhľadávač produktov »

Technologické inovácie charakterizujú moderné výkonové meniče (výkonový menič)

výkonový menič v centre pozornosti moderného napájania

Obr. 1: Konfigurácia PCI na základe konfigurácie (x8) lane
výkonový menič tvoria vďaka regulácii napäťových úrovní a minimalizácii energetických strát srdce moderných systémov napájania. Príležitosti na rast na trhu s výkonový menič sa ponúkajú od rozmachu elektromobility cez pokroky v priemyselnej automatizácii až po rozširovanie systémov obnoviteľných zdrojov energie. Súčasný technologický vývoj v oblasti výkonových meničov sa zameriava na splnenie rastúcich požiadaviek na účinnosť, miniaturizáciu a funkčnosť.

Nové technológie polovodičov umožňujú vyššie spínacie frekvencie a kompaktnejšie konštrukcie

Využitie nových polovodičových technológií, ako sú karbid kremíka (SiC) a nitrid gália (GaN), umožňuje podstatne vyššie spínacie frekvencie, čo vedie k kompaktnejším a efektívnejším konštrukciám s lepšou reakčnou dobou a presnosťou regulácie. Polovodiče s širokou šírkou zakázaného pásma (WBG), napríklad SiC a GaN, majú lepšie elektrické vlastnosti z hľadiska rýchlosti spínania, elektrická pevnosť, ako aj z hľadiska strát, a tým umožňujú efektívnejšiu prevádzku pri vyšších teplotách. Zvýšením spínacej frekvencie je možné znížiť hmotnosť aj rozmery pasívnych komponentov, ako sú kondenzátory, a realizovať kompaktnejšie konštrukcie. 

Miniaturizácia a zvyšovanie efektívnosti

Nové topológie obvodov, ako aj pokroky vo výrobnej technológii vedú k stále menším výkonovým meničom a kladú vysoké nároky na riadenie tepla a elektrické usporiadanie, keďže vysoká hustota osadenia a kratšie vodivé cesty majú zároveň viesť k nižším stratám. Použitie optimalizovaných chladičov a izolovaných kovových substrátov (IMS) zvyšuje spoľahlivosť výkonových meničov (výkonový menič) a zlepšuje odvod tepla. Pokročilé funkcie riadenia spotreby energie umožňujú dynamické prispôsobenie spotreby energie podľa požiadaviek zaťaženia. 

Modularizácia a štandardizácia zostáv

Súčasne naberá na význame modularizácia. Vďaka štandardizovaným komponentom a modulárnym systémom je možné moduly flexibilne konfigurovať, škálovať a ľahšie udržiavať, čo skracuje dobu vývoja a znižuje náklady.

Inteligentné systémy s rozšírenými funkciami

Tento pokrok dopĺňajú čoraz inteligentnejšie systémy s rozšírenými diagnostickými a monitorovacími funkciami, digitálne riadiace techniky, ako aj integrácia rozšírených bezpečnostných a ochranných funkcií. Diagnostické a monitorovacie funkcie umožňujú preventívnu údržbu, zabezpečujú lepšiu detekciu chýb a vďaka digitálnym riadiacim technikám je možné výkon meničov optimalizovať prostredníctvom softvérových aktualizácií. Ochranné funkcie proti nadprúdu, prehriatiu a prepätiu zabezpečujú zvýšenú spoľahlivosť a predĺženú životnosť výkonových meničov (výkonový menič). 

Problémy v dodávateľskom reťazci a nedostatok komponentov

Napriek technologickému pokroku čelia výrobcovia výkonových meničov pretrvávajúcim výzvam v globálnom dodávateľskom reťazci. Nedostatok dôležitých komponentov – najmä výkonových polovodičov, pasívnych komponentov a riadiacich integrovaných obvodov – vedie k oneskoreniam a rastúcim nákladom. Obzvlášť postihnuté sú moderné polovodiče s širokou šírkou zakázaného pásma, ako sú SiC a GaN, ktorých vysoký dopyt a zložitá výroba obmedzujú dostupnosť. S cieľom zabezpečiť dodávky sa mnohé spoločnosti spoliehajú na stratégie, ako je diverzifikácia dodávateľov, regionálna výroba a dlhodobé partnerstvá.

Požiadavky na spojovacie techniky budúcnosti  

Opísané technologické vývojové trendy v oblasti výkonových meničov majú priamy vplyv na požiadavky kladené na spojovaciu techniku. Rastúce požiadavky na miniaturizáciu, účinnosť a funkčnosť menia nielen rozloženie dosiek s plošnými spojmi, ale aj požiadavky na konektory (konektor) a pripojovacie komponenty. Kľúčovou vlastnosťou moderných výkonových meničov (výkonový menič) aj moderných konektorov je univerzálnosť a tým aj schopnosť prispôsobiť sa rôznym požiadavkám rôznych odvetví.

Menej miesta, viac funkcií – dopyt po miniaturizovaných konektor

Trend smerom k miniaturizácii núti vývojárov šetriť každý milimeter aj v oblasti spojovacej techniky. Práve na vysoko integrovaných doskách s plošnými spojmi je k dispozícii len obmedzená plocha pre konektory (konektor). Preto sú požadované kompaktné, ale napriek tomu výkonné konektorové systémy, ktoré aj napriek malej typ dokážu prenášať vysoké prúdy a napätia – a zároveň zabezpečujú spoľahlivé elektrické spojenie.

Vyššie zaťaženie si vyžaduje odolnejšie riešenia

Rastúce elektrické požiadavky – napríklad v dôsledku vyšších spínacích frekvencií alebo prevádzkových teplôt – zvyšujú aj mechanické a tepelné zaťaženie konektorov (konektor). V súlade s tým rastie dopyt po robustných, odolných voči vibráciám a teplotne stabilných spojovacích riešeniach, ktoré spoľahlivo fungujú aj v náročných prevádzkových podmienkach. Mechanické kódovanie, západky a optimalizované geometrie kontaktov prispievajú k predchádzaniu nesprávnemu zasunutiu a problémom s kontaktom.

Efektívny dizajn vďaka modulárnym spojovacím riešeniam

Modulárne konštrukcie nadobúdajú v oblasti výkonovej elektroniky čoraz väčší význam, pretože umožňujú flexibilitu, škálovateľnosť a rýchle prispôsobenie. Pre spojovaciu techniku to znamená, že systémy konektorov musia byť nielen spoľahlivé a výkonné, ale aj variabilne škálovateľné, individuálne prispôsobiteľné a ľahko servisovateľné. Tieto požiadavky je možné splniť vďaka širokému výberu počtu pólov a konštrukčných foriem, možnosti špeciálnych konfigurácií a robustným mechanizmom pri spájkovaní a zapájaní. Modulárne konektorové systémy tak rozhodujúcim spôsobom prispievajú k predĺženiu životnosti systémov a zníženiu celkových prevádzkových nákladov.

Problémy v dodávateľskom reťazci a nedostatok komponentov

Celosvetový nedostatok komponentov zanecháva výrazné stopy aj v oblasti spojovacej techniky. Drahé kovy, špeciálne kontaktné materiály a tepelne odolné plasty sú nielen ťažšie dostupné, ale aj výrazne drahšie. Dôsledkom sú predĺžené dodacie lehoty a vyššie náklady na materiál, ako aj zvýšené náklady na energiu vo výrobnom procese. S cieľom zabezpečiť spoľahlivosť dodávok nadobúdajú čoraz väčší význam aspekty, ako je úzka spolupráca s dodávateľmi, predvídavé plánovanie, ako aj flexibilné a prispôsobivé stratégie dizajnu.

Ako moderné konektor dokážu splniť tieto požiadavky

Okrem technologického vývoja a požiadaviek na dizajn výkonných elektronických systémov sa do popredia čoraz viac dostávajú aj ekonomické a strategické faktory. Používatelia a zadávatelia očakávajú riešenia, ktoré sú technicky presvedčivé a zároveň dlhodobo udržateľné z hľadiska dostupnosti, štandardizácie a nákladov.

Vysoká hustota výkonu na minimálnom priestore

    konektor s malým rozteč sú ideálne pre použitie v výkonových meničoch, vyžadujú len málo montážneho priestoru na doske s plošnými spojmi a tým podporujú konštrukciu elektronických modulov, ktoré sú obzvlášť úsporné z hľadiska priestoru a majú vysokú hustotu výkonu. rozteč 1,27 mm v produktovej skupine One27 od spoločnosti ept predstavuje ideálny kompromis medzi miniaturizáciou, elektrickou výkonnosťou a mechanickou stabilitou.

    Flexibilita vďaka modulárnemu systému

    Modulárny systém produktovej skupiny One27 ponúka rozmanité možnosti individuálneho navrhovania spojovacích riešení. Široký výber typov, konštrukčných výšok a počtu pólov umožňuje plynulú vzdialenosť medzi doskami od 8,0 do 20,00 mm – dosiahnutú vďaka 2,4 mm prekrývaniu kontaktov (prekrytie kontaktov). Okrem paralelných (horizontálnych) spojení sú možné aj usporiadania pod uhlom 90° a 180°, čo poskytuje vysokú flexibilitu pri umiestňovaní dosiek. Okrem toho káblové prepojenia umožňujú flexibilné usporiadanie modulu, kompenzáciu tolerancií, ako aj realizáciu individuálnych vzdialeností. Káble sú k dispozícii v rôznych dĺžkach a s rôznymi izoláciami – v závislosti od mechanických alebo tepelných požiadaviek. Okrem toho je možné realizovať špeciálne osadenia, ako napríklad čiastočné osadenia alebo oneskorené kontakty, aby bolo možné cielene reagovať na špecifické elektrické alebo mechanické požiadavky.
    Bild 2
    Produktová skupina One27

    Odolnosť pre náročné prostredia

    Produktová skupina One27 sa vyznačuje vysokou odolnosťou, čo je dôležité najmä pre použitie v automobilovom priemysle. Z mechanického hľadiska presviedča produktová rodina One27 vysokou odolnosťou voči vibráciám a stabilitou, čo je pre použitie v automobiloch nevyhnutné. Elektrické spojenie zostáva spoľahlivé aj v náročných podmienkach. Okrem toho disponuje produktová skupina One27 praktickými mechanickými vlastnosťami, ako je ochrana proti otočeniu (ochrana proti pretočeniu) pre správne zapojenie konektorov, zavádzacie skosenie (polohovací kolík) na presné umiestnenie, ako aj zrezané hrany, ktoré kompenzujú uhlové a radiálne nesúosovosťe pri zasúvaní. Tieto vlastnosti zvyšujú jednoduchosť montáže a zabezpečujú bezpečné, presné a trvácne spojenie.
    Okrem toho je voľba izolačného materiálu rozhodujúca pre teplotnú odolnosť. LCP (Liquid Crystal Polymer) je vďaka triede horľavosti UL 94 V 0 optimálne vhodný pre prevádzkové teploty od -55 °C do +125 °C a spĺňa vysoké požiadavky automobilového priemyslu.trieda horľavosti

    prúdová zaťažiteľnosť

    Abbildung2
    Obrázok xy: 
prúdová zaťažiteľnosť pro Kontakt nach počet pólov und Anzahl stromführender Kontakte
    Vďaka vybraným materiálom a optimalizovanej geometrii kontaktov dokáže produktová skupina One27 spoľahlivo prenášať vysoké prúdy bez prehriatia alebo poklesu výkonu. Spracovanie kontaktov, najmä použitie špeciálnych zliatin medi, zaisťuje nízky prechodový odpor a efektívne odvádzanie tepla. To zaručuje stabilné spojenie aj za extrémnych prevádzkových podmienok.  prúdová zaťažiteľnosť

    (prúdová zaťažiteľnosť) závisí od počet pólov (počtu pólov) a počtu prúdovodných kontaktov. Dôvodom je okrem iného menšia tvorba horúcich bodov vo vnútri konektorov s menším počet pólov.

    Spoľahlivý dodávateľský reťazec vďaka regionálnej výrobe

    Ďalšou dôležitou výhodou produktovej skupiny One27 je vývoj a výroba v rámci Európskej únie, čo zaručuje spoľahlivý dodávateľský reťazec s krátkymi dodacími lehotami. Táto regionálna výroba je zárukou najvyšších štandardov kvality a zároveň zabezpečuje včasnú dostupnosť komponentov – čo je rozhodujúci faktor pre výrobcov, ktorí sú závislí od rýchlych reakčných časov.

    Záver a výhľad do budúcnosti

    icon info r
    výkonový menič sú kľúčovými komponentmi moderného napájania – od elektromobility až po obnoviteľné zdroje energie. Budúci vývoj sa zameriava na vyššiu hustotu výkonu, kompaktné typy, lepšiu účinnosť a väčšiu inteligenciu systému. Nové polovodičové materiály, ako sú SiC a GaN, pritom výrazne zlepšia výkon a tepelné správanie.

    Súčasne rastú aj požiadavky na spojovaciu techniku. Modulárne konektor musia spájať vysoký elektrický výkon a dátovú komunikáciu v kompaktnom, robustnom a flexibilnom systéme. Systém One27 od spoločnosti ept tieto požiadavky ideálne spĺňa a je tak kľúčovým faktorom pre budúcu generáciu výkonných a perspektívnych meničov. Spojovacia technika je dnes kľúčovým hnacím motorom inovácií a už nie je len vedľajšou záležitosťou.

    Hľadáte konkrétny konektor?

    Obnovenie výberu
    Zoznam produktov
    Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
    Máte ešte otázky?
    V tom prípade nás prosím kontaktujte!

    Žiadosť prostredníctvom formulára

    +49 (0) 8861 2501 0

    sales@ept.de
    Ďakujeme! Čoskoro sa s vami skontaktujeme, aby

    sme s vami prebrali vaše požiadavky. Vypracujeme a zašleme vám podrobnú správu o vysokorýchlostných vlastnostiach, ako aj S-parameter na simuláciu vášho vlastného návrhu.

    Vyžiadajte si vlastnosti HighSpeed + S-parameter na simuláciu vášho vlastného návrhu

    Polia označené * sú povinné.
    Naše vyhlásenie o ochrane osobných údajov si môžete prečítať tu.

    Vaša správa bola odoslaná.

    Ďakujeme za Váš záujem – Vašu žiadosť vybavíme čo najskôr.

    Kontaktný formulár

    Polia označené * sú povinné.

    Osobné údaje

    Vaša správa

    Ochrana osobných údajov

    Naše vyhlásenie o ochrane osobných údajov si môžete prečítať tu.

    Vaša správa bola odoslaná.

    Ďakujeme za Váš záujem – Vašu žiadosť vybavíme čo najskôr.

    Kontaktný formulár

    Polia označené * sú povinné.

    Osobné údaje

    Stiahnutie z trhu

    Vaša správa

    Mám záujem o

    Informačné materiály

    Ochrana osobných údajov

    Naše vyhlásenie o ochrane osobných údajov si môžete prečítať tu.

    Ďakujeme za Váš záujem

    Tu si môžete stiahnuť bielu knihu:

    Stiahnuť bielu knihu

    Predtým, ako si budete môcť stiahnuť bielu knihu, vyplňte prosím nasledujúce polia. Ďakujeme.

    Polia označené * sú povinné.

    Osobné údaje

    Ochrana osobných údajov

    Naše vyhlásenie o ochrane osobných údajov si môžete prečítať tu.

    Vaša správa bola odoslaná.

    Ďakujeme za váš záujem o naše networkingové podujatie po veľtrhu Electronica. Vašu žiadosť preveríme a čo najskôr vám potvrdíme účasť.

    Formulár žiadosti

    Polia označené * sú povinné.

    Osobné údaje

    Ochrana osobných údajov

    Naše vyhlásenie o ochrane osobných údajov si môžete prečítať tu.

    Ďakujeme za Váš dotaz

    Preveríme vaše požiadavky a čo najskôr sa vám ozveme.

    Vaše požiadavky na požadované konektorové spojenie

    Pole označené * sú povinné, prosím vyplňte ich.

    Kontaktná osoba

    Vaša požiadavka

    Nesprávny formát súboru! Prosím, vyberte súbor PDF alebo JPG.
    Naše vyhlásenie o ochrane osobných údajov si môžete prečítať tu.

    Ďakujeme za Váš dotaz

    Preveríme vaše požiadavky a čo najskôr sa vám ozveme.

    Požiadať o individualizáciu konektor

    Pole označené * sú povinné, prosím vyplňte ich.

    Kontaktná osoba

    Vaša požiadavka

    Nesprávny formát súboru! Prosím, vyberte súbor PDF alebo JPG.
    Naše vyhlásenie o ochrane osobných údajov si môžete prečítať tu.