Smart-Grid als Chance Aussichten für Power-Spezialisten so gut wie lange nicht mehr

Voraussichtlich bereits 2020 LED-Beleuchtung fast die Hälfte des US-Markts für gewerbliche und industrielle Beleuchtung sowie für Außenbeleuchtung ausmachen. Damit gehört das LED-Stromversorgungssegment ebenso zu den Hoffnungsträgern der Branche, wie der Bereich der Stromversorgungen für Smart Grid. Großes Potential sehen die Analysten von Darnell speziell im DC/DC-Bereich in On-Chip Netzteilen und dem Power-System in Package-Ansatz.

Wesentliche Veränderungen auf dem Markt für integrierte AC-DC- und DC-DC- Wandlermodule werden im kommenden Jahr Herstellern von Netzteilen nie dagewesene Möglichkeiten eröffnen. Zwar sind für beide Märkte die Anwendungen bestimmend, AC-DC- und DC-DC-Wandler unterliegen jedoch unterschiedlichen Trends. Einige dieser treibenden Kräfte werden sich vermutlich erheblich auf den Absatz sowohl von AC-DC-Geräten als auch von DC-DC-Wandlermodulen auswirken. Das wird zu einem weltweiten Umsatz von geschätzten 4,5 Mrd US-Dollar im Jahr 2016 bei DC-DC- Wandlermodulen führen, während der Umsatz bei AC-DC-Schaltnetzteilen gleichzeitig auf etwa 22,3 Mrd US-Dollar steigen wird.

Leistungsfähigkeit und Kosteneffizienz der DC-DC-Wandlermodule sind stetig verbessert worden, die unterschiedlichsten Bauarten können dabei sehr spezielle Systemanforderungen erfüllen. Die meisten Probleme, die sich aus diesen »internen« Herausforderungen ergeben, konnten durch höhere Paket-Integration und digitale Steuerung gelöst werden. Infolgedessen hat sich der Schwerpunkt nunmehr auf die »externen« Faktoren des Marktes verlagert, beispielsweise auf eine neue Energiearchitektur und neue Materialien.

So ist etwa Galliumnitrid für den Markt für DC-DC-Wandlermodule von Bedeutung - von dem Halbleiter werden bahnbrechende Neuerungen bei diesen Produkten erwartet. National Semiconductor (übernommen von Texas Instruments) hat den in der Branche ersten 100 V Half-Bridge Gate Treiber auf den Markt gebracht, der für den Einsatz mit GaN Feldeffekt-Transistoren (FETs) mit Enhancement Mode von Efficient Power Conversion (EPC) geeignet ist. Dies stellt einen wesentlichen Schritt zur Kostenreduzierung und zur Effizienzsteigerung bei kommerziellen Produkten dar.

Veränderungen ergeben sich auch bei der Eingangsspannung von DC-DC-Wandlern. In absehbarer Zukunft wird 48V vorherrschend bleiben. 12V-Energie-Busse schließen jedoch die Lücke und weisen auf das stetige Wachstum der Intermediate-Bus-Architektur (IBA) hin. Die gängigsten IBA-Eingangsspannungen liegen im 12V-Segment, das im Jahre 2012 zunehmen und 48V nach 2014 den Rang ablaufen wird.

Auf dem Markt für nicht-isolierte DC-DC-Konverter zeigen sich die größten Veränderungen des DC-DC-Modulmarktes. Multi-Core CPUs und Low-Power-Mikroprozessoren wurden erfolgreich eingeführt und haben den Trend zu höheren Stromstärken umgekehrt (siehe Abb. 1). Die Nachfrage nach Stromstärken bis zu 100 A ist immer noch hoch und steigend; die höheren Stärken werden häufig dazu verwendet, Speicherbanken aus Speicherchips zu speisen. Die Höchstwerte der Stromstärken sinken bei gleichzeitig steigender Nachfrage nach integrierten Lösungen. Zusätzlich hat der Ersatz von DC-DC-Modulen durch integrierte Konverter und die zunehmende Schwierigkeit, geräuscharme, eng regulierte Ausgänge mit immer niedrigerer Spannung zu produzieren, zu einem größeren Wachstum im Bereich der niedrigen Ausgangsspannungsbereiche geführt.