Leistungselektroniksysteme von morgen bereits heute überwachen und steuern

21st May 2018
Posted By : Victoria Chercasova
Leistungselektroniksysteme von morgen bereits heute überwachen und steuern

Besucher des Standes von Analog Devices, Inc (ADI) auf der PCIM 2018 (Halle 6, Stand 446) werden Vorführungen sehen, die die Technologien der Firma präsentieren, die den Leistungselektronikbereich umspannen. Dazu zählen hoch entwickelte Invertertechniken für Motorantriebe, Versorgung der modernsten SiC- und GaN-Leistungshalbleiter und das präzise Management von Batterie basierten Energiespeichersystemen. 

Applikationsingenieure von ADI werden am Stand verfügbar sein, um diese und viele weitere Themen, die mit Leistungselektronik zusammenhängen, angefangen bei der Antriebssteuerung und elektrischen Fahrzeugen bis hin zur Simulation von Leistungsregelalgorithmen, mit den Besuchern zu diskutieren.

Ausführliche Demonstrationen am Stand von Analog Devices werden u.a. sein:

• Einfachere Designs erfüllen anspruchsvolle EMI
Ein Highlight auf dem ADI-Stand wird die erste öffentliche Präsentation des brandneuen ADuM5020 sein, eines isolierten 500-mW-DC/DC-Konverters/Digitalisolators mit geringen Emissionen. Diese Demonstration wird zeigen, wie dieser neue Baustein schnell und ökonomisch die Entwicklung von isolierten Leistungskonvertern vereinfacht. Aufgebaut auf einer einfachen zweilagigen Leiterplatte liegen seine abgestrahlten Emissionen sicher komplett in den Grenzwerten des CISPR-22-Standards. Ein Testaufbau mit abgeschirmtem Gehäuse, Spektrumanalysator und PC-Monitor wird es den Besuchern erlauben, die Leistung der Beispielschaltung unter veränderten Bedingungen zu untersuchen.

• Ein neuer, SiC basierter, bidirektionaler 30-kW-Konverter
Auf dem Analog-Devices-Stand wird auch eine Konverter-/Ladekonfiguration mit hoher Leistung für Energiespeichersysteme (EES) zu sehen sein. Das Referenzdesign von 1000 V auf 0 V enthält Silizium-Karbid-Schalter, arbeitet voll bidirektional – unterstützt den Leistungsfluss sowohl in Richtung Laden als auch hin zur Leistungsbereitstellung – und enthält eine ganze Reihe von ADI-Bauteilen in den Steuerungs- und Stromversorgungsfunktionen für die Leistungsbauteile. Eine Implementierung beim Partner Stercom wird den Besuchern einen praktischen Weg für den frühzeitigen Einsatz von SiC-basierten High-Power-Konvertern zeigen.

• Isolierte Gate-Treiber für SiC-Leistungshalbleiter
Die Hersteller von High-Power-Systemen wie Elektrofahrzeugen (EVs), Motorantrieben und Schweißgeräten prüfen derzeit die potenziellen Vorteile des Einsatzes von Silizium-Karbid-Leistungshalbleitern. Ingenieure können ein erstes am Markt verfügbares Evaluierungs-Board sehen, das Halbbrücken-SiC-Module mit 1200 V und 50 A bei Schaltfrequenzen von bis zu 200 kHz treibt. Die Besucher können miterleben, wie dieses Board als Schlüsselfunktionsblock in komplexeren Konfigurationen dient und erkennen, wie es den Designteams Zeit und Kosten bei der Entwicklung innovativer Produkte zur Leistungswandlung und Energiespeicherung einspart.

• Batteriemanagement für EVs und Energiespeicher
Analog Devices ist ein Pionier von Batteriemanagement-Lösungen, die ein aktives und passives Ausbalancieren der Zellen und die Lade-/Entlade-Steuerung ermöglichen, um die maximale Leistung aus der Batterie zu erhalten. Besucher des ADI-Standes auf der PCIM 2018 werden die jüngste Generation von Batteriemanagement-Bausteinen in Vorführungen sehen, die illustrieren, wie man die Kapazität maximiert und gleichzeitig Sicherheitsfunktionen implementiert, wie eine Echtzeitdiagnose und Fehlermanagement. Eine praktische Demonstration, die vom ADI-Partner Stercom aufgebaut wird, zeigt die Management-Technologie angewandt auf ein Energiespeichersystem im kW-Bereich.

• Akkurate Simulationen sparen Prototypen der Leistungsstufe
Virtual Prototyping – untersuchen der Charakteristika eines frühen Designs mit Simulation – kann Entwicklungsaufwand, Zeit und Geld einsparen. Mit Einsatz einer Prozessor-in-the-Loop-Simulationstechnik und Verwendung eines leistungsstarken digitalen Signalprozessor-Chips (DSP) hat ADI mit der MATLAB/Simulink-Software eine leistungsfähige Simulationsumgebung aufgebaut. Entwickler, die den ADI-Stand besuchen, können Simulationen von Leistungsstufen nachverfolgen, die eine Evaluierungs-Baugruppe nutzen, die den DSP-Chip enthält. Unterschiedlichen Konfigurationen der Leistungsstufe, Topologien und Steueralgorithmen können untersucht werden, ohne dass für jede Variante ein neuer Prototyp aufgebaut werden muss.

Analog Devices wird ebenfalls am Konferenzprogramm der PCIM 2018 teilnehmen. Experten aus dem ADI-Team werden Vorträge über Antriebssteuerungen, Überwachung von HV-Stromleitungen und der Arbeit mit Leistungshalbleitern mit großem Bandabstand halten.

Konferenzprogramm

• In der Poster-Session, die am Dienstag, den 5. Juni um 15:15 beginnt, wird Jens Sorensen, ADI System Applications Engineer, die „Synchronization of Multi-Axis Motion Control over Real-Time Networks“ präsentieren und eine Methode beschreiben, die Synchronisation des Motorantriebs zu verbessern und die Steuerleistung zu erhöhen.
• Zur selben Zeit und am selben Ort, wird Bernhard Stralkowski – der bei ADI an der nächsten Generation von digitaler Leistung arbeitet – den Vortrag „Solving Isolation and Power Supply Problems for Current Monitoring in High Voltage Power Line Applications“ präsentieren, und dabei die Schlüsselprobleme ansprechen, die Leistung und Stabilität in komplexen Stromnetzen mit mehreren Generatoren sicherzustellen.

Ausstellerforum

• Ebenfalls am Dienstag, den 5. Juni wird Bill Slatterly von ADI im Ausstellerforum von 16:20 bis 16:40 eine Präsentation über “Mixed-Signal challenges that WBG switch technology present in enabling the next electric revolution”. Dieser Vortrag wird eine Reihe von Problemen bei Einsatz von Halbleiteren mit weitem Bandabstand behandeln – primär Silizium-Karbid- und Gallium-Nitrid-Leistungsschalter.

Die PCIM 2018 findet vom 5. Bis 7. Juni 2018 auf dem Messegelände in Nürnberg statt.





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