Februar 2018

APEC 2018

Lösungen für die Leistungselektronik

  • 5. bis 7. März 2018
  • Montag: 17:00 bis 20:00 Uhr
    Dienstag: 12:00 bis 17:00 Uhr
    Mittwoch: 10:00 bis 14:00 Uhr
  • Henry B. Gonzalez Convention Center, San Antonio, Texas, USA
  • Stand 901

Herzlich willkommen auf der Applied Power Electronics Conference (APEC) 2018! Die APEC mit begleitender Messe ist eine führende Veranstaltung auf dem Gebiet der Leistungselektronik in den USA. Präsentiert werden EPCOS, TDK und TDK-Lambda Produkte und Lösungen für die Automatisierungs- und Antriebstechnik sowie für die Traktion. Dazu zählen Kondensatoren, Induktivitäten, Schutzbauelemente sowie Systeme zur drahtlosen Energieübertragung.

Produkt-Highlights

Breite Palette an CeraLink™ Kondensatoren

Das Spektrum der CeraLink™ Kondensatoren, die auf PLZT-Keramik (Lead Lanthanum Zirconate Titanate) basieren, umfasst eine Vielzahl von Ausführungen. Dazu gehören LP-Typen (Low Profile) in SMD-Ausführung mit einer Spannung von 500 V und einer Kapazität von 1 µF oder mit 700 V und 0,5 µF. Die Kondensatoren zeichnen sich durch sehr hohe Volumeneffizienz und Kompaktheit aus. So betragen die Abmessungen bei den Typen mit L-style-Terminierung 10,84 x 7,85 x 4 mm3. Dank ihrer Kompaktheit und der zulässigen maximalen Betriebstemperatur von 150 °C können diese Kondensatoren zum Beispiel auch als Snubber-Kondensatoren direkt in IGBT-Module embedded werden.

Noch kompakter ausgeführt sind die neuen Typen mit J-style-Terminierung: Hier werden Abmessungen von nur noch 7,14 x 7,85 x 4 mm3 erzielt. Ein großer Vorteil der neuen CeraLink Varianten ist der äußerst geringe ESL-Wert von nur 2,5 nH.

Für größere Kapazitätswerte bietet sich die Version mit Lötpins an. Sie ist für eine Nenn-spannung von 500 V und 700 V ausgelegt und bietet Kapazitäten von 20 µF (500 V) oder 10 µF (700 V). Dieser CeraLink Typ hat einen sehr geringen ESL von nur 3,5 nH.

Dank der geringen parasitären Beiwerte eignen sich CeraLink Kondensatoren sehr gut für Umrichter-Topologien auf Basis schnell schaltender Halbleiter wie GaN oder SiC. Spannungsüberhöhungen und Schwingen beim Schalten sind deutlich geringer als bei konventionellen Kondensatortechnologien.

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70 Prozent weniger Kupfer-Zusatzverluste durch verteilte Luftspalte

Neue TDK Ferrit-Kerne erlauben erstmals eine Reduzierung der Kupfer-Zusatzverluste um bis zu 70 Prozent. Grundlage dafür ist die spezielle Kernfertigungstechnik mit verteilten Luftspalten, die höhere Betriebsfrequenzen und kleinere induktive Bauelemente in der Stromversorgungstechnik zulässt. Aufgrund eines verringerten magnetischen Streufelds werden die Kupfer-Zusatzverluste auch bei hohen Frequenzen deutlich verringert. Dank der verteilten Luftspalte in Mittelbutzen wird zudem die Magnetfeld-Emission in die Umgebung wirkungsvoll verhindert. Verfügbar sind die Ferrit-Kerne mit verteilten Luftspalten in den Bauformen E, EQ, ER, ETD, PM und PQ in jeweils unterschiedlichen Baugrößen sowie in allen EPCOS Leistungsmaterialien. Für Anwendungen, bei denen im Vergleich zur ursprünglichen Schaltfrequenz der 2- bis 3-fache Wert zum Einsatz kommt, bieten Ferrit-Kerne mit drei gleichmäßig verteilten Luftspalten das beste Preis-/Leistungsverhältnis. Neben den Standardlösungen kann TDK auch eine kundenspezifische Anzahl von Luftspalten realisieren. Hauptanwendungsgebiete der neuen Kerne sind Speicherdrosseln und Übertrager in getakteten Stromversorgungen und Invertern.

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Passgenauer DC-Link-Kondensator für IGBT-Module

Der EPCOS Zwischenkreiskondensator wurde speziell für das IGBT-Modul HybridPACK™ 1-DC6 von Infineon Technologies entwickelt. Das besondere Merkmal des Bauelements sind seine sechs Anschlüsse, die hinsichtlich ihrer Abmessungen genau auf das IGBT-Modul abgestimmt sind. Durch diese Mehrfachkontaktierung ergibt sich eine hervorragende Strombelastbarkeit bei gleichzeitig sehr geringen parasitären Beiwerten. So liegt der ESR-Wert bei maximal 0,6 mΩ und der ESL-Wert bei nur 25 nH. Dank dieser geringen Eigeninduktivität treten beim Abschalten der IGBTs fast keine Spannungsüberhöhungen auf.

Der Kondensator mit der Bestellnummer B25655P4607J021 ist für eine Nennspannung von 450 V DC ausgelegt und bietet eine Kapazität von 600 µF. Seine Strombelastbarkeit liegt bei 150 A bei einer maximalen Umgebungstemperatur von 105 °C und einer Kühltemperatur auf der Unterseite von 75 °C. Das Bauelement ist in PCC-Technologie (Power Capacitor Chip) ausgeführt. Hierbei ist das Kondensatorelement als Schichtwickel aufgebaut, wodurch ein Füllfaktor von nahezu 1 erzielt wird. Entsprechend gering sind die Abmessungen des Gehäuses von nur 140 x 72 x 50 mm3 (L x B x H).

Darüber hinaus wird auch eine Version in Flachwickeltechnologie im gleichen Gehäuse angeboten (B25655P4477J121). Dieser Typ hat eine Kapazität von 470 µF und ist ebenfalls für 450 V DC ausgelegt. Bei einer maximalen Umgebungstemperatur von 105 °C und einer Kühltemperatur auf der Unterseite von 75 °C liegt seine Strombelastbarkeit bei 120 A. Der ESR-Wert dieser Ausführung beträgt 0,8 mΩ und der ESL-Wert 25 nH.

Neben der Standardausführung ist der Kondensator auch mit einem zusätzlichen Anschluss für die EPCOS Hochvolt-DC-EMV-Filter lieferbar. In Summe lassen sich durch Kombination des IGBT-Moduls mit dem neuen Zwischenkreiskondensator sehr kompakte Umrichter für xEV-Anwendungen oder den Einsatz als Industrie-Umrichter realisieren.

Weitere Informationen

Vortrag:
PLZT (Lead Lanthanum Zirconium Titanate) Capacitors for High Frequency Operation (in englischer Sprache)

Referenten:
Suresh Chandran, Sales Industrial, EPCOS Inc.
Matt Reynolds, Product Marketing Piezo & Protection Devices, EPCOS Inc.

Wann:
6. März 2018, 8.30 bis 11.55 Uhr

Wo:
Industry Session Capacitors for Emerging Power Conversion Applications
Room 205

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