Die moderne Leistungselektronik gehört zweifelsohne zu den innovativsten Feldern der High-Tech-Industrie.
(firmenpresse) -
Die derzeitigen Trends und Fortschritte standen im Fokus einer Fachtagung, zu der die Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG) zahlreiche Experten nach Bad Nauheim eingeladen hatte. Die neuesten Entwicklungen bei Dioden und MOSFETs standen ebenso auf dem Programm wie der zunehmende Einsatz leistungselektronischer Komponenten in der Energieversorgung, in der Mobilität und in energiesparenden Anwendungen.
Über aktuelle Entwicklungstendenzen beim Einsatz von Bauelementen aus Silizium-Karbid und Gallium-Nitrid in der Leistungselektronik referierte Professor Dr.-Ing. Andreas Lindemann vom Lehrstuhl für Leistungselektronik an der Magdeburger Otto-von-Guericke-Universität. Der Einsatz dieser Bauelemente habe in den letzten zehn Jahren stark zugenommen, allerdings sei es zu keiner nennenswerten Verdrängung von traditionellen Silizium-Bauelementen gekommen, resümierte Lindemann. Vielmehr hätten sich Bauelemente aus Silizium-Karbid in evolutionärer Weise bei Schottky-Dioden etablieren können, wo insbesondere das Schaltverhalten bei hohen Taktfrequenzen gegenüber Silizium Vorteile aufweise. Die Verwendung von Bauelementen aus Galliumnitrid eröffne unter anderem die Chance eines Einsatzes kostengünstiger Bauelemente in Volumenanwendungen mit geringer Betriebsspannung.
Intelligentes Testen als Herausforderung
„Paradigmenwechsel bei der Qualifikation von KfZ-Elektroniken durch den Robustness Validation Process“ war der Titel des Vortrags von Professor Dr. Eckhard Wolfgang vom Nürnberger „European Center for Power Electronics“ (ECPE). „Der Robustness Validation Process baut auf drei Kernpunkten auf“, erläuterte Wolfgang. Dazu gehöre das Wissen über die Anwendungsbedingungen, über die auftretenden Fehlermechanismen sowie über die Beschleunigungsfaktoren. Das intelligente Testen stelle die größte Herausforderung innerhalb des „Robustness Validation Process“ dar, da viele der Ausfallmechanismen nicht durch erhöhte Temperaturen und verkürzte Testzyklen sinnvoll getestet werden könnten. Ein Beispiel seien Lotverbindungen, die im Betrieb eine viskoplastische Verformung erfahren.
Leistungselektronik für Smart Grids
Über die künftige Rolle der Leistungselektronik in der elektrischen Energieversorgung referierte Professor Dr.-Ing. Christian Rehtanz von der Technischen Universität Dortmund. „Die Anforderungen an die Transportnetze steigen drastisch durch die zunehmende Offshore-Windeinspeisung in der Nord- und Ostsee“, erläuterte der Experte. Der Wandel der elektrischen Energieversorgung bedinge einen höheren Netzbedarf sowie Anforderungen an die Stabilität der Netze. Hochspannungsgleichstromübertragungsleitungen (HGÜ) sowie leistungselektronische Netzregler (FACTS) könnten diesen Anforderungen begegnen.
In der Praxis wird die Stabilität der Netze mehr und mehr durch unterschiedliche FACTS-Geräte sichergestellt. Dabei werden im Verteilnetz leistungselektronische Komponenten parallel zum Transportnetz die Stabilität bzw. die Belastungsfähigkeit des Netzes erhöhen und somit für eine effizientere Netzentwicklung gerade bei zunehmenden dezentralen Einspeisern sorgen.
Pressebüro für Wissenschaft und Technik