One27 Bild Teaser 4000x1400px
Effektomformere i den teknologiske omstilling

Effektomformere i den teknologiske omstilling

Mindre. Stærkere. Smartere

Nye halvledermaterialer, modulære konstruktionskoncepter og integrationen af yderligere funktioner driver den næste udviklingsfase inden for strømomformere fremad.

Effektomformerne er i en omvæltning: Nye materialer muliggør højere skiftefrekvenser og mere kompakte konstruktioner. Disse teknologiske fremskridt driver især effektomformere (AC/DC- samt DC/DC-omformere) fremad – centrale byggesten i moderne applikationer som e-mobilitet og vedvarende energisystemer. I kølvandet på denne udvikling vinder innovative forbindelsesteknologier også i betydning, da de muliggør højere effektivitet, miniaturisering og funktionalitet.

I det følgende belyser vi de centrale teknologiske udviklinger inden for effektomformere og viser, hvordan disse tendenser vil påvirke fremtiden for effektelektronik på lang sigt.


Webseiten Menu Bilder M P A Produktfinder
Har du allerede en konkret idé om, hvilken stikforbindelse du har brug for?

Klik her for at gå til produktfinderen »

Teknologiske innovationer præger moderne effektomformere

Effektomformere i centrum for moderne energiforsyning

Fig. 1: PCI-konfiguration med (x8) baner
Effektomformere udgør kernen i moderne strømforsyningssystemer ved at regulere spændingsniveauer og minimere energitab. Der er vækstmuligheder på markedet for effektomformere, som spænder fra fremgangen inden for elektromobilitet over fremskridt inden for industriel automatisering til udbygningen af vedvarende energisystemer. De aktuelle teknologiske udviklinger inden for effektomformere fokuserer på at imødekomme de stigende krav til effektivitet, miniaturisering og funktionalitet.

Nye halvlederteknologier sikrer højere koblingsfrekvenser og mere kompakte designs

Anvendelsen af nye halvlederteknologier som siliciumkarbid (SiC) og galliumnitrid (GaN) muliggør væsentligt højere koblingsfrekvenser, hvilket giver mulighed for mere kompakte og effektive designs med forbedret reaktionstid og reguleringsnøjagtighed. Wide Bandgap (WBG)-halvledere, for eksempel SiC og GaN, har bedre elektriske egenskaber med hensyn til koblingshastighed, spændingsfasthed samt tab, hvilket muliggør en mere effektiv drift ved højere temperaturer. Ved at øge koblingsfrekvensen kan vægten og størrelsen af passive komponenter, såsom kondensatorer, reduceres, og designene kan realiseres mere kompakt. 

Miniaturisering og øget effektivitet

Nye kredsløbstopologier samt fremskridt inden for produktionsteknologi resulterer i stadig mindre effektomformere og stiller store krav til termisk styring og det elektriske layout, da tæt pakning og kortere elektriske ledningsbaner samtidig skal føre til mindre tab. Anvendelsen af optimerede køleplader og isolerede metalunderlag (IMS) øger effektomformernes pålidelighed og forbedrer varmeafledningen. Avancerede energistyringsfunktioner muliggør en dynamisk tilpasning af energiforbruget efter belastningskrav. 

Modularisering og standardisering af komponenter

Samtidig vinder modularisering stadig større betydning. Takket være standardiserede komponenter og modulopbyggede systemer kan modulerne konfigureres og skaleres fleksibelt og er nemmere at vedligeholde, hvilket forkorter udviklingstiden og sænker omkostningerne.

Intelligente systemer med udvidede funktioner

Denne udvikling suppleres af stadig mere intelligente systemer med udvidede diagnose- og overvågningsfunktioner, digitale styringsteknikker samt integration af udvidede sikkerheds- og beskyttelsesfunktioner. Diagnose- og overvågningsfunktionerne muliggør forebyggende vedligeholdelse, sikrer bedre fejldetektion, og via digitale styringsteknikker kan omformernes ydeevne optimeres via softwareopdateringer. Beskyttelsesfunktioner mod overstrøm, overophedning og overspænding sikrer øget pålidelighed og forlænget levetid for effektomformerne. 

Udfordringer i forsyningskæden og mangel på komponenter

På trods af teknologiske fremskridt står producenter af effektomformere over for vedvarende udfordringer i den globale forsyningskæde. Manglen på vigtige komponenter – især effekt-halvledere, passive komponenter og styrings-IC'er – medfører forsinkelser og stigende omkostninger. Moderne wide-bandgap-halvledere som SiC og GaN er særligt berørt, da den store efterspørgsel og den komplekse fremstilling begrænser tilgængeligheden. For at sikre leveringsevnen satser mange virksomheder på strategier som diversificering af leverandører, regional produktion og langsigtede partnerskaber.

Krav til fremtidens samlingsteknik  

De beskrevne teknologiske udviklinger inden for effektomformere har direkte indflydelse på kravene til forbindelsesteknikken. De stigende krav til miniaturisering, effektivitet og funktionalitet ændrer ikke blot printkortets layout, men også kravene til stik og tilslutningskomponenter. En central egenskab ved moderne effektomformere og moderne stikforbindelser er deres alsidighed og dermed evnen til at tilpasse sig de forskellige krav i forskellige brancher.

Mindre plads, mere funktionalitet – efterspørgsel efter miniaturiserede stik

Tendensen mod miniaturisering tvinger udviklere til at udnytte hver eneste millimeter, også når det gælder tilslutningsteknik. Især på højt integrerede printkort er der kun begrænset plads til stikforbindelser. Der er derfor behov for kompakte, men alligevel kraftfulde stiksystemer, der trods deres lille størrelse kan overføre høje strømme og spændinger – samtidig med at de sikrer pålidelig elektrisk kontakt.

Større belastninger kræver mere robuste løsninger

De stigende elektriske krav – f.eks. som følge af højere koblingsfrekvenser eller driftstemperaturer – øger også de mekaniske og termiske belastninger på stikforbindelser. Dermed stiger behovet for robuste, vibrationssikre og temperaturbestandige forbindelsesløsninger, der fungerer pålideligt selv under krævende driftsforhold. Mekaniske kodninger, låsemekanismer og optimerede kontaktgeometrier bidrager til at undgå forkert tilslutning og kontaktproblemer.

Effektivt design takket være modulære samlingsløsninger

Modulære designs vinder stadig større betydning inden for effektelektronik, da de muliggør fleksibilitet, skalerbarhed og hurtige tilpasninger. For forbindelsesteknikken betyder dette, at stikforbindelsessystemer ikke blot skal være pålidelige og ydeevne, men også skal være variabelt skalerbare, individuelt tilpasselige og servicevenlige. Disse krav kan opfyldes gennem et bredt udvalg af polantal og udformninger, muligheden for specialudstyr og robuste mekanismer ved lodning og tilslutning. Modulære stikforbindelsessystemer bidrager således afgørende til at forlænge systemernes levetid og sænke de samlede driftsomkostninger.

Udfordringer i forsyningskæden og mangel på komponenter

Den globale komponentmangel sætter også tydelige spor inden for forbindelsesteknikken. Ædle metaller, specielle kontaktmaterialer og temperaturbestandige plastmaterialer er ikke blot sværere at få fat i, men er også blevet betydeligt dyrere. Det medfører længere leveringstider og højere materialomkostninger samt stigende energiomkostninger i fremstillingsprocessen. For at sikre forsyningssikkerheden får aspekter som tæt samarbejde med leverandører, fremadrettet planlægning samt fleksible og tilpasningsdygtige designstrategier stadig større betydning.

Hvordan moderne stik kan opfylde disse krav

Ud over de teknologiske udviklinger og kravene til designet af højtydende elektroniske systemer kommer økonomiske og strategiske faktorer i stigende grad i fokus. Brugere og indkøbere forventer løsninger, der er teknisk overbevisende og samtidig er bæredygtige på lang sigt med hensyn til tilgængelighed, standardisering og omkostninger.

Høj effekttæthed på mindst mulig plads

    Stik med lille rasterafstand er ideelle til brug i strømomformere; de kræver kun lidt plads på printkortet og muliggør dermed udformningen af særligt pladsbesparende og effektive elektroniske moduler. Rasterafstanden på 1,27 mm i epts One27-produktgruppe udgør et ideelt kompromis mellem miniaturisering, elektrisk ydeevne og mekanisk stabilitet.

    Fleksibilitet takket være et modulopbygget system

    Modulsystemet i One27-produktgruppen tilbyder mange muligheder for individuel tilpasning af forbindelsesløsninger. Et bredt udvalg af udformninger, højder og polantal muliggør trinløse vandrette printpladeafstande fra 8,0 til 20,00 mm – realiseret gennem en kontaktdækning på 2,4 mm. Ud over parallelle (vandrette) forbindelser er også 90°- og 180°-konfigurationer mulige, hvilket giver stor fleksibilitet ved placering af printplader. Derudover muliggør kabelforbindelser en fleksibel placering af enheden, udligning af tolerancer samt implementering af individuelle afstande. Kablerne fås i forskellige længder og isoleringer – afhængigt af mekaniske eller termiske krav. Derudover kan specialkonfigurationer, såsom delkonfigurationer eller efterfølgende kontakter, realiseres for målrettet at kunne imødekomme specifikke elektriske eller mekaniske krav.
    Bild 2
    One27-produktgruppe

    Robusthed til barske miljøer

    One27-produktgruppen udmærker sig ved sin høje robusthed, hvilket er særligt vigtigt ved anvendelse i bilindustrien. Mekanisk overbeviser One27-produktfamilien med høj vibrationsmodstand og stabilitet, hvilket er afgørende ved anvendelse i biler. Selv under krævende forhold forbliver den elektriske forbindelse pålidelig. Derudover har One27-produktgruppen praktiske mekaniske egenskaber såsom en vridningsbeskyttelse for korrekte stikforbindelser, positioneringsstifter til præcis placering samt indføringsskråninger, der udligner vinkelforskydninger og midterforskydninger ved tilslutning. Disse funktioner øger monteringsvenligheden og sikrer en sikker, præcis og holdbar forbindelse.
    Desuden er valget af isoleringsmateriale afgørende for temperaturbestandigheden. LCP (Liquid Crystal Polymer) er på grund af brandklasse UL 94 V 0 optimalt egnet til anvendelsestemperaturer fra -55 °C til +125 °C og opfylder de høje krav i bilindustrien.

    Strømbelastning

    Abbildung2
    Billede xy: Strømbelastning pr. kontakt efter polantal og antal strømførende kontakter
    Takket være udvalgte materialer og en optimeret kontaktgeometri kan One27-produktgruppen pålideligt overføre høje strømstyrker uden overophedning eller tab af ydeevne. Kontaktens udformning, især brugen af specielle kobberlegeringer, sikrer en lav overgangsmodstand og effektiv varmeafledning. Dette garanterer en stabil forbindelse selv under ekstreme driftsforhold.
     
    Strømkapaciteten afhænger af antallet af poler og antallet af strømførende kontakter. Årsagen hertil er blandt andet en mindre dannelse af hotspots inde i stikforbindelser med et mindre antal poler.

    Pålidelig forsyningskæde takket være regional produktion

    En anden vigtig fordel ved One27-produktgruppen er, at udvikling og produktion foregår inden for Den Europæiske Union, hvilket garanterer en pålidelig forsyningskæde med korte transportveje. Denne regionale produktion står for de højeste kvalitetsstandarder og sikrer samtidig, at komponenterne er tilgængelige til tiden – en afgørende faktor for producenter, der er afhængige af hurtige reaktionstider.

    Konklusion og fremtidsudsigter

    icon info r
    Effektomformere er centrale komponenter i moderne energiforsyning – fra elektromobilitet til vedvarende energi. Fremtidige udviklinger fokuserer på højere effekttæthed, kompakte konstruktioner, bedre virkningsgrader og mere systemintelligens. Nye halvledermaterialer som SiC og GaN vil i den forbindelse forbedre ydeevnen og den termiske adfærd markant.

    Samtidig stiger kravene til forbindelsesteknikken. Modulære stikforbindelser skal forene høj elektrisk effekt og datakommunikation i et kompakt, robust og fleksibelt system. One27-systemet fra ept opfylder disse krav på ideal vis og er dermed en afgørende faktor for den næste generation af kraftfulde og fremtidssikrede omformere. Forbindelsesteknikken er i dag en central drivkraft for innovation og ikke længere en birolle.

    Leder du efter en bestemt stikforbindelse?

    Nulstil valg
    Produktliste
    Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
    Er der yderligere spørgsmål?
    Så kontakt os gerne!

    Forespørgsel via formularen

    +49 8861 2501 0

    sales@ept.de

    Din besked er blevet sendt.

    Tak for din interesse – vi behandler din forespørgsel hurtigst muligt.

    Kontaktformular

    Felter markeret med * er obligatoriske.

    Personoplysninger

    Din besked

    Fortrolighed

    Du kan læse vores privatlivspolitik her.

    Din besked er blevet sendt.

    Tak for din interesse – vi behandler din forespørgsel hurtigst muligt.

    Kontaktformular

    Felter markeret med * er obligatoriske.

    Personoplysninger

    Tilbagekaldelse

    Din besked

    Jeg er interesseret i

    Informationsmateriale

    Fortrolighed

    Du kan læse vores privatlivspolitik her.

    Mange tak for Deres interesse

    Her kan du downloade hvidbogen:

    Download hvidbogen

    Inden du kan downloade hvidbogen, bedes du udfylde følgende felter. Mange tak.

    Felter markeret med * er obligatoriske.

    Personoplysninger

    Fortrolighed

    Du kan læse vores privatlivspolitik her.

    Din besked er blevet sendt.

    Mange tak for din interesse for vores netværksarrangement efter Electronica. Vi gennemgår din forespørgsel og bekræfter din deltagelse så hurtigt som muligt.

    Forespørgselsformular

    Felter markeret med * er obligatoriske.

    Personoplysninger

    Fortrolighed

    Du kan læse vores privatlivspolitik her.

    Mange tak!

    Vi kontakter Dem snarest for at drøfte Deres behov. Vi udarbejder og sender Dem en detaljeret rapport om højhastighedsegenskaberne samt S-parametre til simulering af Deres eget design.

    Anmod om HighSpeed-egenskaber + S-parametre til simulering af dit eget design

    Felter markeret med * er obligatoriske.
    Du kan læse vores privatlivspolitik her.

    Mange tak for din henvendelse

    Vi vil gennemgå dine krav og vende tilbage til dig så hurtigt som muligt.

    Dine krav til den nødvendige stikforbindelse

    Felter markeret med * er obligatoriske og skal udfyldes.

    Kontaktperson

    Din forespørgsel

    Forkert filformat! Vælg venligst en PDF- eller JPG-fil.
    Du kan læse vores privatlivspolitik her.

    Mange tak for din henvendelse

    Vi vil gennemgå dine krav og vende tilbage til dig så hurtigt som muligt.

    Anmod om tilpasning af stik

    Felter markeret med * er obligatoriske og skal udfyldes.

    Kontaktperson

    Din forespørgsel

    Forkert filformat! Vælg venligst en PDF- eller JPG-fil.
    Du kan læse vores privatlivspolitik her.