One27 Bild Teaser 4000x1400px
Poskytovatel služeb v době technologických změn

Poskytovatel služeb v době technologických změn

Menší. Silnější. Chytřejší

Nové polovodičové materiály, modulární konstrukční koncepce a integrace dalších funkcí pohánějí další fázi vývoje výkonových měničů.

Měniče výkonu procházejí zásadní proměnou: nové materiály umožňují vyšší spínací frekvence a kompaktnější konstrukci. Tyto technologické pokroky pohánějí zejména měniče výkonu (AC/DC i DC/DC) – klíčové komponenty moderních aplikací, jako jsou elektromobilita a systémy obnovitelné energie. V rámci tohoto vývoje nabývají na významu také inovativní spojovací technologie, které umožňují vyšší účinnost, miniaturizaci a funkčnost.

Níže se zaměříme na klíčové technologické trendy v oblasti výkonových měničů a ukážeme, jak tyto trendy trvale ovlivní budoucnost výkonové elektroniky.


Webseiten Menu Bilder M P A Produktfinder
Máte již konkrétní představu o požadovaném konektoru?

Zde najdete vyhledávač produktů »

Moderní měniče výkonu se vyznačují technologickými inovacemi

Měniče výkonu v centru pozornosti moderního zásobování energií

Obr. 1: Konfigurace PCI na základě (x8) linek
Měniče výkonu tvoří díky regulaci napěťových úrovní a minimalizaci energetických ztrát jádro moderních systémů napájení. Příležitosti k růstu na trhu s měniči výkonu spočívají v rozmachu elektromobility, pokroku v průmyslové automatizaci až po rozšiřování systémů využívajících obnovitelné zdroje energie. Aktuální technologický vývoj v oblasti výkonových měničů se zaměřuje na splnění rostoucích požadavků na účinnost, miniaturizaci a funkčnost.

Nové technologie polovodičů umožňují vyšší spínací frekvence a kompaktnější konstrukci

Využití nových polovodičových technologií, jako je karbid křemíku (SiC) a nitrid galia (GaN), umožňuje podstatně vyšší spínací frekvence, což vede k kompaktnějším a účinnějším konstrukcím s lepší odezvou a přesností regulace. Polovodiče s širokou zakázanou pásem (WBG), například SiC a GaN, mají lepší elektrické vlastnosti, pokud jde o spínací rychlost, napěťovou odolnost a ztráty, a umožňují tak efektivnější provoz při vyšších teplotách. Zvýšením spínací frekvence lze snížit hmotnost a velikost pasivních komponent, jako jsou kondenzátory, a realizovat kompaktnější konstrukce. 

Miniaturizace a zvýšení účinnosti

Nové topologie obvodů a pokroky ve výrobních technologiích vedou k výrobě stále menších výkonových měničů a kladou vysoké nároky na řízení tepla a elektrické rozvržení, protože vysoká hustota osazení a kratší elektrické vodiče mají zároveň vést k nižším ztrátám. Použití optimalizovaných chladičů a izolovaných kovových substrátů (IMS) zvyšuje spolehlivost výkonových měničů a zlepšuje odvod tepla. Pokročilé funkce řízení energie umožňují dynamické přizpůsobení spotřeby energie podle požadavků zátěže. 

Modularizace a standardizace sestav

Současně s tím nabývá na významu modularizace. Díky standardizovaným sestavám a modulárním systémům lze moduly flexibilně konfigurovat, škálovat a snadněji udržovat, což zkracuje dobu vývoje a snižuje náklady.

Inteligentní systémy s rozšířenými funkcemi

Tento pokrok je doplněn stále inteligentnějšími systémy s rozšířenými diagnostickými a monitorovacími funkcemi, digitálními řídicími technikami a integrací pokročilých bezpečnostních a ochranných funkcí. Diagnostické a monitorovací funkce umožňují preventivní údržbu, zajišťují lepší detekci chyb a díky digitálním řídicím technikám lze výkon měničů optimalizovat prostřednictvím softwarových aktualizací. Ochranné funkce proti nadproudu, přehřátí a přepětí zajišťují vyšší spolehlivost a delší životnost výkonových měničů. 

Problémy v dodavatelském řetězci a nedostatek součástek

Navzdory technologickému pokroku čelí výrobci výkonových měničů přetrvávajícím výzvám v globálním dodavatelském řetězci. Nedostatek klíčových součástek – zejména výkonových polovodičů, pasivních komponent a řídicích integrovaných obvodů – vede ke zpožděním a rostoucím nákladům. Zvláště postiženy jsou moderní polovodiče s širokou zakázkovou mezerou, jako jsou SiC a GaN, jejichž vysoká poptávka a složitá výroba omezují dostupnost. Aby zajistily dodávky, sázejí mnohé společnosti na strategie, jako je diverzifikace dodavatelů, regionální výroba a dlouhodobá partnerství.

Požadavky na spojovací techniku budoucnosti  

Popsaný technologický vývoj v oblasti výkonových měničů má přímý dopad na požadavky kladené na spojovací techniku. Rostoucí požadavky na miniaturizaci, účinnost a funkčnost mění nejen uspořádání desek plošných spojů, ale také požadavky na konektory a připojovací komponenty. Klíčovou vlastností moderních výkonových měničů i moderních konektorů je jejich univerzálnost a tím i schopnost přizpůsobit se různým požadavkům různých odvětví.

Méně místa, více funkcí – poptávka po miniaturizovaných konektorech

Trend miniaturizace nutí vývojáře šetřit každým milimetrem i v oblasti spojovací techniky. Zejména na vysoce integrovaných deskách plošných spojů je k dispozici pouze omezená plocha pro konektory. Požadovány jsou proto kompaktní, ale přesto výkonné konektorové systémy, které i přes malé rozměry dokážou přenášet vysoké proudy a napětí – a zároveň zajišťují spolehlivé elektrické spojení.

Vyšší zatížení vyžadují odolnější řešení

Rostoucí elektrické nároky – například v důsledku vyšších spínacích frekvencí nebo provozních teplot – zvyšují také mechanické a tepelné zatížení konektorů. V souladu s tím roste poptávka po robustních, otřesuvzdorných a teplotně odolných spojovacích řešeních, která spolehlivě fungují i v náročných provozních podmínkách. Mechanické kódování, aretace a optimalizovaná geometrie kontaktů pomáhají předcházet nesprávnému zapojení a problémům s kontakty.

Efektivní konstrukce díky modulárním spojovacím řešením

Modulární konstrukce získávají v oblasti výkonové elektroniky stále větší význam, protože umožňují flexibilitu, škálovatelnost a rychlé přizpůsobení. Pro spojovací techniku to znamená, že systémy konektorů musí být nejen spolehlivé a výkonné, ale také variabilně škálovatelné, individuálně přizpůsobitelné a snadno udržovatelné. Díky širokému výběru počtu pólů a provedení, možnosti speciálního osazení a robustním mechanismům při pájení a zapojování lze tyto požadavky splnit. Modulární konektorové systémy tak rozhodujícím způsobem přispívají k prodloužení životnosti systémů a ke snížení celkových provozních nákladů.

Problémy v dodavatelském řetězci a nedostatek součástek

Celosvětový nedostatek komponentů zanechává výrazné stopy i v oblasti spojovací techniky. Drahé kovy, speciální kontaktní materiály a tepelně odolné plasty jsou nejen hůře dostupné, ale také výrazně zdražily. Důsledkem jsou delší dodací lhůty a vyšší náklady na materiál, stejně jako zvýšené náklady na energii ve výrobním procesu. Pro zajištění bezpečnosti dodávek nabývají na významu aspekty, jako je úzká spolupráce s dodavateli, proaktivní plánování a flexibilní a přizpůsobivé konstrukční strategie.

Jak mohou moderní konektory tyto požadavky splnit

Kromě technologického vývoje a požadavků na konstrukci výkonných elektronických systémů se do popředí zájmu stále více dostávají také ekonomické a strategické faktory. Uživatelé a zadavatelé očekávají řešení, která jsou technicky přesvědčivá a zároveň dlouhodobě udržitelná z hlediska dostupnosti, standardizace a nákladů.

Vysoká výkonová hustota na minimálním prostoru

    Konektory s malým roztečným rozměrem jsou ideální pro použití v výkonových měničích; zabírají na desce plošných spojů jen málo místa a umožňují tak navrhovat elektronické moduly, které jsou obzvláště kompaktní a mají vysokou výkonovou hustotu. Rozteč 1,27 mm u produktové řady One27 společnosti ept představuje ideální kompromis mezi miniaturizací, elektrickým výkonem a mechanickou stabilitou.

    Flexibilita díky modulárnímu systému

    Modulární systém produktové řady One27 nabízí široké možnosti individuálního přizpůsobení spojovacích řešení. Široký výběr provedení, výšek a počtu pólů umožňuje plynulé nastavení horizontálních roztečí desek plošných spojů od 8,0 do 20,00 mm – realizované díky překrytí kontaktů o 2,4 mm. Kromě paralelních (horizontálních) spojů jsou možné také uspořádání v úhlu 90° a 180°, což nabízí vysokou flexibilitu při umístění desek plošných spojů. Kabelové propojení navíc umožňuje flexibilní uspořádání sestavy, vyrovnání tolerancí a realizaci individuálních roztečí. Kabely jsou k dispozici v různých délkách a s různými izolacemi – v závislosti na mechanických nebo tepelných požadavcích. Kromě toho lze realizovat speciální osazení, jako je částečné osazení nebo dodatečné kontakty, aby bylo možné cíleně reagovat na specifické elektrické nebo mechanické požadavky.
    Bild 2
    Produktová řada One27

    Odolnost pro náročné podmínky

    Produktová řada One27 se vyznačuje vysokou odolností, což je důležité zejména pro použití v automobilovém průmyslu. Z mechanického hlediska přesvědčuje produktová řada One27 vysokou odolností proti vibracím a stabilitou, což je pro použití v automobilovém průmyslu zásadní. Elektrické spojení zůstává spolehlivé i za náročných podmínek. Produktová skupina One27 navíc disponuje praktickými mechanickými vlastnostmi, jako je ochrana proti otočení pro správné zapojení, polohovací čepy pro přesné umístění a úkosy, které při zasunutí vyrovnávají úhlové a středové odchylky. Tyto vlastnosti zvyšují snadnost montáže a zajišťují bezpečné, přesné a trvanlivé spojení.
    Kromě toho je pro teplotní odolnost rozhodující volba izolačního materiálu. LCP (Liquid Crystal Polymer) je díky třídě hořlavosti UL 94 V 0 optimálně vhodný pro provozní teploty od -55 °C do +125 °C a splňuje vysoké požadavky automobilového průmyslu.

    průchodnost proudu

    Abbildung2
    Obrázek xy: Proudová zatížitelnost na kontakt podle počtu pólů a počtu proudovodných kontaktů
    Díky pečlivě vybraným materiálům a optimalizované geometrii kontaktů dokáže produktová řada One27 spolehlivě přenášet vysoké proudy, aniž by docházelo k přehřátí nebo poklesu výkonu. Zpracování kontaktů, zejména použití speciálních měděných slitin, zajišťuje nízký přechodový odpor a účinný odvod tepla. To zaručuje stabilní spojení i za extrémních provozních podmínek.
     
    Proudová zatížitelnost závisí na počtu pólů a počtu proudovodných kontaktů. Důvodem je mimo jiné menší tvorba hotspotů uvnitř konektorů s menším počtem pólů.

    Spolehlivý dodavatelský řetězec díky regionální výrobě

    Další významnou výhodou produktové řady One27 je vývoj a výroba v rámci Evropské unie, což zaručuje spolehlivý dodavatelský řetězec s krátkými dodacími lhůtami. Tato regionální výroba je zárukou nejvyšších standardů kvality a zároveň zajišťuje včasnou dostupnost komponentů – což je rozhodující faktor pro výrobce, kteří jsou závislí na rychlých reakčních časech.

    Závěr a výhled do budoucna

    icon info r
    Měniče výkonu jsou klíčovými komponenty moderního zásobování energií – od elektromobility až po obnovitelné zdroje energie. Budoucí vývoj se soustředí na vyšší výkonovou hustotu, kompaktní konstrukci, lepší účinnost a větší inteligenci systému. Nové polovodičové materiály, jako jsou SiC a GaN, přitom výrazně zlepší výkon a tepelné chování.

    Současně rostou požadavky na spojovací techniku. Modulární konektory musí v kompaktním, robustním a flexibilním systému spojovat vysoký elektrický výkon a datovou komunikaci. Systém One27 od společnosti ept tyto požadavky ideálně splňuje a je tak rozhodujícím faktorem pro příští generaci výkonných a budoucnostních měničů. Spojovací technika je dnes klíčovým hnacím motorem inovací a již není jen okrajovou záležitostí.

    Hledáte konkrétní konektor?

    Obnovení výběru
    Seznam produktů
    Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
    Máte ještě nějaké dotazy?
    Pak nás prosím kontaktujte!

    Dotaz prostřednictvím formuláře

    +49 8861 2501 0

    sales@ept.de

    Vaše zpráva byla odeslána.

    Děkujeme za váš zájem – vaši žádost vyřídíme co nejdříve.

    Kontaktní formulář

    Pole označená * jsou povinná.

    Osobní údaje

    Vaše zpráva

    Ochrana osobních údajů

    Naše prohlášení o ochraně osobních údajů si můžete přečíst zde.

    Vaše zpráva byla odeslána.

    Děkujeme za váš zájem – vaši žádost vyřídíme co nejdříve.

    Kontaktní formulář

    Pole označená * jsou povinná.

    Osobní údaje

    Odvolání

    Vaše zpráva

    Zajímám se o

    Informační materiály

    Ochrana osobních údajů

    Naše prohlášení o ochraně osobních údajů si můžete přečíst zde.

    Děkujeme za Váš zájem

    Zde si můžete stáhnout whitepaper:

    Stáhnout whitepaper

    Než si budete moci stáhnout whitepaper, vyplňte prosím následující pole. Děkujeme.

    Pole označená * jsou povinná.

    Osobní údaje

    Ochrana osobních údajů

    Naše prohlášení o ochraně osobních údajů si můžete přečíst zde.

    Vaše zpráva byla odeslána.

    Děkujeme za váš zájem o naši networkingovou akci po veletrhu Electronica. Vaši žádost posoudíme a co nejdříve vám potvrdíme účast.

    Formulář pro dotazy

    Pole označená * jsou povinná.

    Osobní údaje

    Ochrana osobních údajů

    Naše prohlášení o ochraně osobních údajů si můžete přečíst zde.

    Moc děkujeme! Brzy

    se vám ozveme, abychom s vámi probrali vaše požadavky. Vypracujeme a zašleme vám podrobnou zprávu o vlastnostech vysokorychlostních obvodů a S-parametry pro simulaci vašeho vlastního návrhu.

    Vyžádejte si vlastnosti HighSpeed a S-parametry pro simulaci vašeho vlastního návrhu

    Pole označená * jsou povinná.
    Naše prohlášení o ochraně osobních údajů si můžete přečíst zde.

    Děkujeme za Váš dotaz

    Prověříme vaše požadavky a ozveme se vám co nejdříve.

    Vaše požadavky na požadovaný konektor

    Pole označená hvězdičkou (*) jsou povinná, prosím vyplňte je.

    Kontaktní osoba

    Váš požadavek

    Špatný formát souboru! Vyberte prosím soubor PDF nebo JPG.
    Naše prohlášení o ochraně osobních údajů si můžete přečíst zde.

    Děkujeme za Váš dotaz

    Prověříme vaše požadavky a ozveme se vám co nejdříve.

    Požádat o individuální přizpůsobení konektorů

    Pole označená hvězdičkou (*) jsou povinná, prosím vyplňte je.

    Kontaktní osoba

    Váš požadavek

    Špatný formát souboru! Vyberte prosím soubor PDF nebo JPG.
    Naše prohlášení o ochraně osobních údajů si můžete přečíst zde.