Fortschrittliche Technologien für Industrieanwendunge

16th May 2018
Source: Panasonic
Posted By : Victoria Chercasova
Fortschrittliche Technologien für Industrieanwendunge

München - Panasonic Industry Europe (PIEU), der europäische Anbieter industrieller Komponenten und Lösungen, ist auf der PCIM Konferenz und Fachmesse für Leistungselektronik vom 5. bis 7. Juni in Nürnberg vertreten und präsentiert an Stand 345 in Halle 6 sein neuestes Technologieportfolio innovativer Produkte und Lösungen, die in einer Vielzahl von Anwendungen für mehr Effizienz und Zuverlässigkeit sorgen.

Portfolioübersicht:

  • X-GaN-Transistoren, Evaluierungsplatinen & Referenzdesigns
  • SiC-MOSFETs mit integrierter DioMOS-Diode
  • SiC- und GaN-basierte Lösungen für Automobil- und Industrieanwendungen
  • Hochentwickelte F&E-Prototypen: Bidirektionale GaN- und Drive-by-Microwave-Gate-Treiber
  • Soft-PGS-Graphitfolie als Wärmeleitmaterial
  • NASBIS – der dünnste derzeit erhältliche Wärmeisolator
  • Höchst zuverlässige passive Komponenten für ein besseres Schaltungsdesign

GaN-Transistoren und -Lösungen

Die 600-V GaN-Transistoren der X-GaN-Serie von Panasonic verbessern die Leistungsdichte und den Wirkungsgrad von Energieumwandlungssystemen. X-GaN-Komponenten bewältigen entscheidende technische Herausforderungen, mit denen GaN-Leistungsmodule typischerweise konfrontiert sind: Sie sind selbstsperrend, gegen Stromzusammenbrüche abgesichert und durch einen ohmschen Gate-Kontakt vor Gate-Ausfällen geschützt – alles Faktoren, die die Zuverlässigkeit und Robustheit in der Anwendung erheblich verbessern. Panasonic wird einen kompakten X-GaN-Wechselrichter, einen DCDC-Wandler und andere industrielle Subsysteme vorstellen, die die hohe Leistung von X-GaNs in vollem Umfang ausnutzen können, und eine Reihe von Anwendungsdemonstratoren und Evaluationskits präsentieren.

Johannes Spatz, EVP Industrial Business, Panasonic Industry Europe kommentiert: „Panasonic hat hocheffiziente, kompakte GaN-Leistungsmodule mit geringer Wärmeerzeugung entwickelt, die sich für Stromversorgungen, Hybrid- und Elektrofahrzeuge, PV-Wechselrichter und viele andere Anwendungen eignen. Unsere GaN-Transistoren und -Anwendungen werden inzwischen in Massenproduktion hergestellt. Das zeigt, dass wir mit unserer breiten Palette an Optionen für die verschiedensten Anwendungen an der Spitze dieses schnelllebigen Marktes stehen.“

SiC MOSFET DioMOS-Lösungen

Auf der PCIM präsentiert Panasonic seine SiC MOSFET-Lösungen. Mit einer in den MOFSET-Kanal integrierten, hochleistungsfähigen unipolaren Rücklaufdiode erlaubt die DioMOS-Struktur (Diode-integrierter SiC-MOSFET) den Bau erheblich kleinerer SiC-Module. SiC-Leistungsmodule ermöglichen einen verlustärmeren Betrieb als Silizium-Leistungsmodule und damit eine erhebliche Energieersparnis in Hochstrom-Hochspannungsanwendungen. Auf der PCIM 2018 wird Panasonic Prototypen von Leistungsmodulen mit eingebautem SiC-DioMOS vorstellen.

Moderne Elektromaterialien für die Verkapselung und Montage von Leistungsmodulen

Moderne Elektromaterialien von Panasonic ermöglichen die Entwicklung zuverlässigerer und kleinerer Leistungselektronik- und Automobilteile. Verkapselungsmaterialien für SiC- oder GaN-Leistungsmodule weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf und können dank hoher Glasübergangstemperatur und thermischer Stabilität ein Springen und Abplatzen harzgekapselter Bauteile verhindern. Verstärkungsmaterialien werden insbesondere im Automobilbereich für eine stabilere Montage verwendet.

F&E Technologien der nächsten Generation (Prototypen)

Isolierte Drive-By-Microwave (DBM) Gate-Treiber: Mittels drahtloser Mikrowellen-Leistungsübertragung versorgt der DBM-Gate-Treiber ein Leistungsmodul nicht nur mit isolierten Signalen, sondern auch mit isolierter Leistung. Dies macht eine externe isolierte Stromversorgung überflüssig und vereinfacht und verkleinert die Gate-Treiberschaltungen für Leistungsmodule wie SiCs und IGBTs erheblich.

Bidirektionale GaN-Schalter: Panasonic bietet einen neuen bidirektionalen GaN-Schalter (4-Quadranten) in einem einzigen Chip an, der sowohl bidirektionale Stromführung als auch bidirektionale Hochspannungsisolation unterstützt. Dadurch können Leitungsverluste und die Anzahl der für die Entwicklung bidirektionaler Schalter benötigten Schaltelemente reduziert werden. Dies trägt zur Verkleinerung der Baugröße und zur Steigerung der Konversionseffizienz von Stromrichterschaltungen bei.

Soft-PGS – Wärmeleitmaterial mit 28 W/mK

Soft-PGS ist die neueste Entwicklung im PGS-Portfolio (Pyrolytic Highly Oriented Graphite Sheet) von Panasonic und eine der dünnsten thermischen Lösungen der Welt. Seine branchenführende Wärmeleitfähigkeit von 1950 W/mK ist fünfmal höher als die herkömmlicher Materialien wie Kupfer. Soft-PGS wurde als Wärmeleitmaterial (Thermal Interface Material, TIM) entwickelt und überzeugt durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 28 W/mK, eine Kompressibilität von 40 % sowie einfache Handhabung und Zuverlässigkeit über die gesamte Lebensdauer hinweg. Die Soft-PGS-Graphitfolie besteht aus einer zweidimensionalen, nur 200 µm starken Kohlenstoffmatrix, die durch effektive Wärmeverteilung und -ableitung in X-, Y- und Z-Richtung empfindliche Elektronik wie Server-Module, IGBT-Module oder herkömmliche Wechselrichter vor Beschädigung schützt.

NASBIS – Dünnste Isolierfolie

NASBIS (Nano Silica Balloon Insulation Sheet) ist der dünnste derzeit erhältliche Wärmeisolator. Die Folie wird in Stärken von 50 μm, 100 μm, 500 μm und 1000 μm angeboten und weist eine extrem geringe Wärmeleitfähigkeit von 0,018 bis 0,024 W/mK auf. Diese sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit wird durch einen Porendurchmesser erreicht, der unter der mittleren freien Weglänge der Luft (68 nm) liegt. In Akkus kann die NASBIS-Folie mit ihren Isolationseigenschaften zur Sicherheit beitragen. Sie verringert die Gefahr eines Temperaturanstiegs in der benachbarten Zelle. Darüber hinaus lassen sich mit NASBIS kleinere und leichtere Bauteile herstellen als mit anderen Dämmstoffen.

Höchst zuverlässige passive Komponentenlösungen

Zu den weiteren von Panasonic präsentierten passiven Komponenten gehört eine große Auswahl der neuesten Kondensatoren, Induktoren und Widerstände des Unternehmens. Das breite Produktportfolio an leitfähigen Polymerkondensatoren von Panasonic umfasst SP-Cap-, POSCAP-, OS-Con- und Hybrid-Kondensatoren. Letztere werden nur von Panasonic angeboten und sorgen durch ihre niedrigen ESR-Werte, hohe Stromwellenbelastbarkeit und lange Lebensdauer in Hochleistungsanwendungen für optimale Performance. Metallverbund-Leistungsinduktoren von Panasonic bieten ebenfalls eine einzigartige Kombination von Merkmalen – hohe Strombelastbarkeit, Zuverlässigkeit und Schwingungsdämpfung – die ein flexibles Design ermöglichen. Zudem unterstützt Panasonic Ingenieure mit dem branchenweit größten Produktportfolio an Nebenschlusswiderständen mit hoher Leistung und geringer Wärmeentwicklung bei Optimierung ihrer Designs.





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