One27 Bild Teaser 4000x1400px
силов преобразувател в технологичната промяна

силов преобразувател в технологичната промяна

По-малък. По-мощен. По-интелигентен

Новите полупроводникови материали, модулните конструктивни концепции и интегрирането на допълнителни функционалности са движещата сила за следващия етап в развитието на преобразувателите на мощност (силов преобразувател).

силов преобразувател преживяват коренна промяна: новите материали позволяват по-високи честоти на превключване и по-компактни конструкции. Тези технологични напредъци стимулират по-специално силов преобразувател (AC/DC, както и DC/DC преобразуватели) – централни компоненти на съвременни приложения като електромобилността и системите за възобновяема енергия. В хода на това развитие все по-голямо значение придобиват и иновативните технологии за свързване, които позволяват по-висока ефективност, миниатюризация и функционалност.

По-долу разглеждаме основните технологични разработки в областта на силов преобразувател и показваме как тези тенденции ще окажат трайно влияние върху бъдещето на силовата електроника.


Webseiten Menu Bilder M P A Produktfinder
Вече имате конкретна представа за необходимия съединител?

Кликнете тук, за да отворите „търсачка на продукти“ »

Технологичните иновации определят съвременните преобразуватели на мощност (силов преобразувател)

силов преобразувател – в центъра на съвременното електрозахранване

Фиг. 1: PCI с конфигурация на (x8) линии
силов преобразувател, чрез регулирането на нивата на напрежението, както и чрез минимизирането на енергийните загуби, представляват сърцевината на съвременните системи за електрозахранване. Възможности за растеж на пазара на силов преобразувател съществуват благодарение на разцвета на електромобилността, напредъка в индустриалната автоматизация и разширяването на системите за възобновяема енергия. Актуалните технологични разработки в областта на силовте преобразуватели са насочени към удовлетворяване на нарастващите изисквания за ефективност, миниатюризация и функционалност.

Новите полупроводникови технологии осигуряват по-високи честоти на превключване и по-компактни конструкции

Прилагането на нови полупроводникови технологии като силициев карбид (SiC) и галиев нитрид (GaN) позволява значително по-високи честоти на превключване, което дава възможност за по-компактни и по-ефективни конструкции с подобрено време за реакция и точност на регулиране. Полупроводниците с широка енергийна лента (Wide Bandgap – WBG), например SiC и GaN, притежават по-добри електрически свойства по отношение на скоростта на превключване, устойчивостта на напрежение (издържано напрежение), както и по отношение на загубите, което позволява по-ефективна работа при по-високи температури. Чрез увеличаването на честотата на превключване теглото и размерите на пасивните компоненти, като кондензаторите, могат да бъдат намалени, а конструкциите да бъдат реализирани по-компактно. 

Миниатюризация и повишаване на ефективността

Новите топологии на схемите, както и напредъкът в производствените технологии, водят до все по-малки силови преобразуватели и поставят високи изисквания към термичното управление и електрическото оформление, тъй като високата плътност на пакетиране и по-късите електрически писти трябва едновременно да водят до по-малки загуби. Използването на оптимизирани радиатори и изолирани метални субстрати (IMS) повишава надеждността на силов преобразувател (силов преобразувател) и подобрява отвода на топлината. Усъвършенстваните функции за управление на енергията позволяват динамично адаптиране на енергопотреблението според изискванията на натоварването. 

Модулизация и стандартизация на възли

Успоредно с това модулизацията придобива все по-голямо значение. Благодарение на стандартизираните компоненти и модулни системи модулите могат да се конфигурират гъвкаво, да се мащабират и да се поддържат по-лесно, което съкращава времето за разработка и намалява разходите.

Интелигентни системи с разширени функционалности

Този напредък се допълва от все по-интелигентни системи с разширени диагностични и мониторингови функции, от цифрови технологии за управление, както и от интегрирането на разширени функции за безопасност и защита. Функциите за диагностика и мониторинг позволяват превантивна поддръжка, осигуряват по-добро откриване на грешки, а благодарение на цифровите технологии за управление производителността на преобразувателите може да бъде оптимизирана чрез софтуерни актуализации. Защитните функции срещу претоварване, прегряване и пренапрежение осигуряват повишена надеждност и удължен експлоатационен живот на преобразувателите на мощност (силов преобразувател). 

Предизвикателства в веригата на доставки и недостиг на компоненти

Въпреки технологичния напредък производителите на силови преобразуватели се сблъскват с продължаващи предизвикателства в глобалната верига за доставки. Недостигът на важни компоненти – по-специално силови полупроводници, пасивни компоненти и управляващи интегрални схеми – води до забавяния и нарастващи разходи. Особено засегнати са съвременните полупроводници с широка енергийна лента като SiC и GaN, чието високо търсене и сложно производство ограничават наличността. За да гарантират способността си за доставки, много компании залагат на стратегии като диверсификация на доставчиците, регионално производство и дългосрочни партньорства.

Изисквания към технологиите за свързване на бъдещето  

Описаните технологични разработки при силов преобразувател оказват пряко влияние върху изискванията към свързващата техника. Нарастващите изисквания за миниатюризация, ефективност и функционалност променят не само оформлението на печатните платки, но и изискванията към съединителите (съединител) и свързващите компоненти. Централно свойство на съвременните силови преобразуватели (силов преобразувател), както и на съвременните съединители, е многофункционалността и съответно способността да се адаптират към различните изисквания на различни отрасли.

По-малко място, повече функционалност – търсене на миниатюрни съединители (съединител)

Тенденцията към миниатюризация принуждава разработчиците да пестят всеки милиметър и при свързващата техника. Особено при високоинтегрираните печатни платки остава само ограничено пространство за съединители (съединител). Затова са необходими компактни, но все пак мощни системи от съединители, които въпреки малките си размери (тип) могат да пренасят високи токове и напрежения – при едновременно надеждно електрическо свързване.

По-големите натоварвания изискват по-здрави решения

Нарастващите електрически изисквания – например поради по-високи честоти на превключване или работни температури – увеличават и механичните и термичните натоварвания върху съединителите (съединител). Съответно нараства нуждата от здрави, устойчиви на вибрации и термично устойчиви решения за свързване, които да функционират надеждно дори при взискателни експлоатационни условия. Механичните кодировки, заключванията и оптимизираните геометрии на контактите допринасят за избягване на грешки при включването и проблеми с контактите.

Ефективен дизайн благодарение на модулни решения за свързване

Модулните конструкции придобиват все по-голямо значение в силовата електроника, тъй като осигуряват гъвкавост, мащабируемост и бързи адаптации. За свързващата техника това означава, че системите с конектори трябва да бъдат не само надеждни и мощни, но и гъвкаво мащабируеми, индивидуално адаптируеми и лесни за обслужване. Тези изисквания могат да бъдат изпълнени благодарение на широкия избор от брой на полюсите и конструкции, възможността за специално оборудване и здравите механизми при процеса на запояване и съединяване. По този начин модулните системи за съединители допринасят решаващо за удължаване на експлоатационния живот на системите и за намаляване на общите експлоатационни разходи.

Предизвикателства в веригата на доставки и недостиг на компоненти

Световният недостиг на компоненти оставя ясни следи и в областта на свързващата техника. Благородните метали, специалните контактни материали и термоустойчивите пластмаси не само са по-трудно достъпни, но и са станали значително по-скъпи. Резултатът е удължени срокове за доставка и по-високи разходи за материали, както и повишени разходи за енергия в производствения процес. За да се гарантира сигурността на доставките, аспекти като тясното сътрудничество с доставчиците, предвидливото планиране, както и гъвкавите и адаптивни стратегии за проектиране придобиват все по-голямо значение.

Как съвременните съединители (съединител) могат да отговорят на тези изисквания

Наред с технологичните разработки и изискванията към проектирането на високопроизводителни електронни системи, все по-голямо внимание се обръща и на икономическите и стратегическите фактори. Потребителите и възложителите очакват решения, които са убедителни от техническа гледна точка и са устойчиви в дългосрочен план по отношение на наличността, стандартизацията и разходите.

Висока плътност на мощността на минимална площ

    Съединителите (съединител) с малък стъпка са идеални за използване в силов преобразувател; те изискват малко място за монтаж върху печатната платка и по този начин подпомагат проектирането на особено компактни и с висока плътност на мощността електронни модули. Разстоянието между редовете (стъпка) от 1,27 мм при продуктовата група One27 на ept представлява идеален компромис между миниатюризация, електрическа производителност и механична стабилност.

    Гъвкавост благодарение на модулната система

    Модулната система на продуктовата група One27 предлага разнообразни възможности за индивидуално проектиране на решения за свързване. Широкият избор от типове, височини и брой полюси позволява плавно регулиране на разстоянията между платките от 8,0 до 20,00 mm – постигнато чрез 2,4 mm „контактно застъпване“ (покритие на контактите). Освен паралелни (хоризонтални) връзки са възможни и разположения под ъгъл 90° и 180°, което осигурява висока гъвкавост при разполагането на печатните платки. В допълнение кабелните връзки позволяват гъвкаво разположение на модула, компенсиране на допуски, както и реализиране на индивидуални разстояния. Кабелите се предлагат в различни дължини и с различни изолации – в зависимост от механичните или термичните изисквания. Освен това са възможни специални окомплектования с контакти, като частично окомплектоване с контакти или закъсняващи контакти, за да се отговори целенасочено на конкретни електрически или механични изисквания.
    Bild 2
    Продуктова група One27

    Устойчивост за сурови условия

    Продуктовата група One27 се отличава с висока издръжливост, което е от особено значение за използването ѝ в автомобилния сектор. От механична гледна точка продуктовата серия One27 впечатлява с висока устойчивост на вибрации и стабилност, което е от съществено значение за използването ѝ в автомобилната индустрия. Дори при тежки условия електрическата връзка остава надеждна. Освен това продуктовата група One27 разполага с практични механични характеристики като защита срещу завъртане (защита срещу завъртане) за правилно свързване, позициониращи щифтове (позициониращ щифт) за точно поставяне, както и водещи фаски, които компенсират ъгловата и радиалната несъосност при вмъкване. Тези характеристики улесняват монтажа и осигуряват сигурна, прецизна и дълготрайна връзка.
    Освен това изборът на изолационен материал е решаващ за температурната устойчивост. LCP (Liquid Crystal Polymer) е оптимално подходящ за работни температури от -55 °C до +125 °C благодарение на класа на клас на запалимост UL 94 V 0 и отговаря на високите изисквания на автомобилната индустрия.

    допустим ток

    Abbildung2
    Фигура xy: 
Токопроводимост (допустим ток) на контакт според броя на полюсите (брой полюси) и броя на токопроводимите контакти
    Благодарение на подбраните материали и оптимизираната геометрия на контактите продуктовата група One27 може надеждно да предава високи токове, без да се стига до прегряване или спад в мощността. Изработката на контактите, по-специално използването на специални медни сплави, осигурява ниско преходно съпротивление (контактно съпротивление) и ефективно отвеждане на топлината. Това гарантира стабилна връзка дори при екстремни експлоатационни условия.  допустим ток

    зависи от брой полюси и броя на токопроводящите контакти. Причината за това е, наред с другото, по-малкото образуване на горещи точки във вътрешността на съединителите с малък брой полюси.

    Надеждна верига за доставки благодарение на регионалното производство

    Друго важно предимство на продуктовата група One27 е разработването и производството в рамките на Европейския съюз, което гарантира надеждна верига на доставки с къси разстояния. Това регионално производство е гаранция за най-високи стандарти за качество и едновременно с това осигурява навременната наличност на компонентите – решаващ фактор за производителите, които разчитат на бързи реакционни времена.

    Заключение и перспективи

    icon info r
    Преобразувателите на мощност (силов преобразувател) са централни компоненти на съвременното електрозахранване – от електромобилността до възобновяемите енергийни източници. Бъдещите разработки се концентрират върху по-висока плътност на мощността, компактни типове, по-добра ефективност и по-голяма системна интелигентност. Новите полупроводникови материали като SiC и GaN ще подобрят значително мощността и термичното поведение.

    Успоредно с това нарастват и изискванията към свързващата техника. Модулните съединители (съединител) трябва да съчетават висока електрическа мощност и предаване на данни в една компактна, здрава и гъвкава система. Системата One27 на ept отговаря идеално на тези изисквания и по този начин е решаващ фактор за следващото поколение мощни и перспективни преобразуватели. Днес свързващата техника е основен двигател на иновациите и вече не е само второстепенен елемент.

    Търсите конкретен конектор?

    Избор на нулиране
    Списък на продуктите
    Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
    Имате ли въпроси?
    Моля, свържете се с нас!

    Заявка чрез формуляра

    +49 (0) 8861 2501 0

    sales@ept.de

    Съобщението Ви беше изпратено.

    Благодарим Ви за проявения интерес – ще разгледаме запитването Ви във възможно най-кратък срок.

    Формуляр за контакт

    Полетата, отбелязани с *, са задължителни.

    Лични данни

    Вашето съобщение

    Политика за защита на личните данни

    Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

    Съобщението Ви беше изпратено.

    Благодарим Ви за проявения интерес – ще разгледаме запитването Ви във възможно най-кратък срок.

    Формуляр за контакт

    Полетата, отбелязани с *, са задължителни.

    Лични данни

    Отзоваване

    Вашето съобщение

    Интересувам се от

    Информационни материали

    Политика за защита на личните данни

    Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

    Благодарим Ви за проявения интерес

    Тук можете да изтеглите документа:

    Изтеглете документа

    Преди да изтеглите документа, моля, попълнете следните полета. Благодарим Ви.

    Полетата, отбелязани със *, са задължителни.

    Лични данни

    Политика за защита на личните данни

    Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

    Вашето съобщение беше изпратено.

    Благодарим Ви за проявения интерес към нашето събитие за създаване на контакти след изложението „Electronica“. Ще разгледаме заявката Ви и ще Ви потвърдим участието възможно най-скоро.

    Формуляр за запитване

    Полетата, отбелязани с *, са задължителни.

    Лични данни

    Политика за защита на личните данни

    Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

    Благодарим Ви! Скоро

    ще се свържем с Вас, за да обсъдим Вашите изисквания. Ще изготвим и Ви изпратим подробен доклад относно високоскоростните характеристики, както и S-параметър за симулация на Вашия собствен проект.

    Заявка за характеристики на HighSpeed + S-параметър за симулация на вашия собствен проект

    Полетата, отбелязани с *, са задължителни.
    Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

    Благодарим Ви за запитването

    Ще разгледаме Вашите изисквания и ще се свържем с Вас възможно най-скоро.

    Вашите изисквания към необходимия конектор

    Полетата, отбелязани със *, са задължителни за попълване. Моля, попълнете ги.

    Лице за контакт

    Вашето запитване

    Грешен файлов формат! Моля, изберете PDF или JPG файл.
    Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

    Благодарим Ви за запитването

    Ще разгледаме Вашите изисквания и ще се свържем с Вас възможно най-скоро.

    Заявка за индивидуализация на съединител

    Полетата, отбелязани със *, са задължителни за попълване. Моля, попълнете ги.

    Лице за контакт

    Вашето запитване

    Грешен файлов формат! Моля, изберете PDF или JPG файл.
    Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.