Leistungselektronik Rutronik: Keine Insellösungen!

Andreas Mangler, Rutronik: »Würden wir alle relevanten Produkte der Leistungselektronik aus unseren Produktbereichen unter einem Dach betrachten, so bilden diese Komponenten wohl den größten Anteil, gemessen am Gesamtportfolio von Rutronik.«
Andreas Mangler, Rutronik: »Würden wir alle relevanten Produkte der Leistungselektronik aus unseren Produktbereichen unter einem Dach betrachten, so bilden diese Komponenten wohl den größten Anteil, gemessen am Gesamtportfolio von Rutronik.«

»Unser Ansatz ist die Komplettlösung im Bereich der Bauelemente und keine partielle Insellösung«, so fasst Andreas Mangler, Director Strategic Marketing von Rutronik, die Rutronik-Strategie in punkto Leistungselektronik zusammen. Hier ein Gespräch über die Facetten der Rutronik-Expertise auf diesem Gebiet.

Herr Mangler, Sie sprechen von der Komplettlösung im Gegensatz zur Insellösung. Was heißt das konkret?

Andreas Mangler: Am Beispiel einer Vollbrückensteuerung oder -Regelung eines DC-Antriebs lässt sich das einfach erläutern: Ohne ein passendes Netzwerk aus Folien-Kondensator, Widerstand und Leistungsdiode, schaltfesten DC-Link-Kondensatoren und einem passenden Leistungssteckverbinder funktioniert die ganze Schaltung nicht.

Ich habe den Eindruck, das Thema »Power« wird gerade extrem vorwärts getrieben in der Distribution. Auch bedingt dadurch, dass die Hersteller ihre Distributoren hier zunehmend stärker in die Pflicht nehmen. Welchen Stellenwert hat die Leistungselektronik für Rutronik?

Würden wir alle relevanten Produkte der Leistungselektronik aus unseren Produktbereichen unter einem Dach betrachten, so bilden diese Komponenten wohl den größten Anteil, gemessen am Gesamtportfolio von Rutronik. Unser Fokus innerhalb der Marktsegmente ist der Bereich Automotive, Weiße Ware, Erneuerbare Energien und der breite Markt der Industrie-Elektronik. Und genau diese Märkte dominieren den Einsatz der Leistungselektronik in Europa. Viele europäische Unternehmen haben in diesem Bereich technologisch und wirtschaftlich weltweite Spitzenpositionen eingenommen. Und genau diese Unternehmen unterstützt Rutronik nicht nur regional, sondern auch weltweit.

Wie tief geht Ihre Wertschöpfung zum Thema Leistungselektronik?

Unsere Organisation ist so strukturiert, dass wir in der Beratung sowohl technologisch als auch kommerziell auf allen Gesprächsebenen eine Lösung bieten können. Letztendlich fordert jeder Kunde das technologisch beste Produkt, zum besten Preis, mit höchster Qualität und mit maximaler Verfügbarkeit. Die Lösung hierzu liegt in der richtigen Balance, bezogen auf die vorher genannten Parameter. Auf der Schaltungsebene beraten unsere Applikationsingenieure, auf der Ebene der spezifischen Produktparameter und des direkten Technologievergleichs haben wir als Backup unsere Produkt-Ingenieure im Produkt-Marketing. Und kommerziell bilden unsere Vertriebs-Ingenieure die Speerspitze - das Ganze mit dem Vorteil der herstellerneutralen Beratung.

Inwieweit unterstützen Sie Ihre Kunden bei der Simulation?

Die Welt der Softwaresimulation innerhalb der Leistungselektronik ist vielfältig. Neben proprietärer Software - z.B. digital konfigurierbare PWM-Regler - von Herstellern gibt es eine Vielzahl von Simulationsmodellen auf Bauteileebene in unterschiedlicher Qualität. Wir unterscheiden grob in vereinfachte, strukturabbildende und detaillierte Makromodelle zur Einbindung in bekannte Simulationsprogramme. Diese Makromodelle werden in der Regel von den Herstellern online als Download oder auf Bedarf zur Verfügung gestellt. Die Praxis in der Leistungselektronik zeigt aber, dass die Simulation ausschließlich in Teilbereichen funktioniert, aber in der Serienentwicklung im realen Messaufbau nie ein echtes Speicher-Oszilloskop oder einen Spektrum-Analyzer ersetzen kann. Wir sorgen dabei für die Informationsbeschaffung der Makromodelle. Softwareentwicklung und Simulationen als bezahlte Dienstleistung bietet Rutronik nicht an. Das sind definitiv Kernkompetenzen unserer Kunden.

Wann greifen Sie auf Third Parties zurück?

In erster Linie greifen unsere Hersteller bei der Entwicklung von Referenz-Boards, Software und Entwicklungstools auf 3rd-Party-Firmen zu. Wir wiederum geben typischerweise Empfehlungen gerade im Bereich der passiven und elektromechanischen Bauelemente an unsere Halbleiter-Hersteller weiter, um konsequenterweise zu erreichen, dass auch hier »leistungsgerechte« und den Qualitätsanforderungen entsprechende Bauelemente eingesetzt werden. Unsere Kunden haben in der Regel eigene Engineering-Partner und 3rd-Parties, die basierend auf bestehenden Vertraulichkeitsvereinbarungen Hard- und Softwareentwicklungen ganz individuell betreiben. Falls ein Kunde einen Spezialisten oder einen Engineering-Partner sucht, nutzen wir gerne unser Netzwerk und übernehmen gerne die Koordination für den Aufbau des ersten persönlichen Kontakts zu solchen Spezialisten.

Diskret oder Modul? Gibt es in Bezug auf die Leistungselektronik einen Trend?  

Es wird mittel- bis langfristig immer beide Lösungen geben. Im kleineren Leistungsbereich werden weiterhin z.B. Halbbrücken oder Vollbrückenendstufen mit oder ohne Highside- / Lowside-Ansteuerung in einem IC-Gehäuse zur Verfügung stehen. Die Innovation liegt hier in den neuen Gehäusen für ein perfektes Thermomanagement. Im Hochstrom- und Hochspannungsbereich sind Module zum Standard geworden und werden es auch bleiben. Im mittleren Leistungssegment findet man mehr die diskreten Lösungen. Sie bieten die maximale Flexibilität bei den Leistungsschaltern und den Ansteuerbausteinen, eventuell auch die Kombination aus verschieden Hersteller-Komponenten. Bei der diskreten Lösung können wir heute schon mit SiC einsteigen. Grundsätzlich basieren Module immer auf einer Multichip-Lösung, die unter Umständen, bedingt durch den aufwändigen Herstellungsprozess, etwas teurer sind als die diskrete Lösung. Letztendlich wird auch der Marktpreis entscheiden, welche Lösung sich durchsetzt bzw. für welche Lösung der Kunde sich entscheidet.

Wenn wir von Trends sprechen, dann kommen wir bei der Leistungselektronik sehr schnell zur SiC-Technologie - viel diskutiert, weil noch teurer als herkömmliche Komponenten, aber dafür angeblich deutlich effizienter. Wie ist Ihre Einschätzung?

Das ist richtig. Die Kostenstruktur ist zum heutigen Zeitpunkt deutlich komplexer, allein bedingt durch die fehlende Massenproduktion. Die Entscheidung für oder gegen SiC wird heute noch durch den hohen Preisdruck des Endkunden zugunsten der Silizium-Technologie entschieden. Aber einen direkten Preisvergleich zwischen einem einzelnen diskreten Silizium-Halbleiter und einem diskreten SiC-Halbleiter sollte man tunlichst vermeiden. Die Einsparungen bei SiC-Halbleiter liegen definitiv in der peripheren Beschaltung, z.B. in der deutlich kleineren stromkompensierten Drossel - weniger Kupfer - und dem kleineren Folien-Kondensator. Der Verzicht womöglich auf einen großen Kühlkörper oder einen Lüfter sind Argumente, die man bei der Kalkulation der Gesamtkosten unbedingt berücksichtigen muss. Insofern wird der Zeitraum bis zum Break-even (Si vs. SiC) der Kostenstruktur kürzer sein, als man im ersten Hinblick vermutet.