Nachlese APEC 2016

GaN und Magnetics im Brennpunkt

12. April 2016, 11:43 Uhr | Ralf Higgelke
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Zweiter Konferenztag

Supratim Basu, Bose Research, APEC 2016, EMI, EMV
Bild 6: Wegen dem hohen di/dt und du/dt müssen Layouter der »heißen« Schleife besondere Aufmerksamkeit schenken.
© Ralf Higgelke

Vormittags besprach Dr. Supratim Basu von Bose Research, welche Design- und Layout-Änderungen notwendig seien, wenn Anwender von Silizium- auf Siliziumkarbidschalter umsteigen wollen. Letztendlich gelten die gleichen Layout-Regeln wie bisher, nur jetzt werden sie noch wichtiger. Besondere Aufmerksamkeit sollten Layouter daher der "heißen" Schleife widmen (Bild 6). Wörtlich sagte er: "Dort kommt es auf jeden Millimeter an; es bedeutet Leben oder Tod." Gemeint ist damit wieder die Streuinduktivität. Danach erst könne man sich der Platzierung des Treibers widmen. Beim Gate-Treiber sei es wichtig, dass er genau das richtige Maß an Energie dem SiC-MOSFET zuführe. Ist es zu viel und zu schnell, schwingt das Gate über, ist es zu wenig und zu langsam, steigen die Verluste. Es kommt daher auf die richtige Dimensionierung des Gate-Widerstands an. Bereits eine Gate-Spannung von 6 V könne einen GaN-Schalter zerstören.

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Dr. Ray Ridley, APEC 2016, magnetics
Bild 7: Nach Dr. Ray Ridley spendieren Universitäten ihren Studenten gerade einmal 26 Minuten zu Kondensatoren, fünf Minuten zu Spulen und null Minuten zu Trafos.
© Ralf Higgelke

Der Nachmittag hatte einen ersten Höhepunkt: die Plenary Session. Im ersten Vortrag beklagte Tony Sagneri, CTO von FINsix, dass von 2003 bis 2013 die Leistungsdichte in Laptop-Netzteilen trotz großer technischer Fortschritte - nicht gestiegen sei. Das Start-up hat vor kurzem ein 65-W-Laptop-Adapter vorgestellt, das nur ein Viertel so groß sei wie vergleichbare Netzteile. Und auch er sieht, dass die magnetischen Bauelemente hinterherhinken und zu hohe Verluste haben. Er plädierte daher für Luftspulen. Michael Harrison von Enphase wiederum legte den Finger in eine andere Wunde: Sämtliche modernen digitalen PWM-Controller emulierten eigentlich nur den ursprünglichen analogen PWM-Controller aus dem Jahr 1976. Das ist jetzt 40 (!) Jahre her. So kam er zu dem Schluss, heute gebe es viele bessere Regelungsalgorithmen. Dan Kinzer, CTO und COO von Navitas, beschrieb anschaulich wie die proprietäre "AllGaN"-Plattform alle Probleme rund um die Verwendung von GaN-Schalttransistoren aus dem Weg räumt. Zudem machte er darauf aufmerksam, dass es nicht sinnvoll sei, sehr schnell schaltende WBG-Halbleiterbauteile in Standardgehäuse wie TO-220 oder TO-247 zu verpacken. Dr. Ray Ridley schließlich warf Licht auf die Zukunft der Magnetbauteile. Seiner Auffassung nach bestehe das große Manko darin, dass Universitäten im Mittel nur 26 Minuten aufwenden, um Studenten mit der Theorie von Kondensatoren vertraut zu machen, fünf Minuten für Spulen und zu Transformatoren schweigen (Bild 6). Dies erkläre, warum es so viel Halbwissen in diesem Bereich gäbe.

Zum Ende der Plenary Session stellte David Hill von Power Clinic die beliebtesten Gründe vor, warum Netzteile ihren Dienst versagen (siehe Bilderstrecke unten).

Warum Stromversorgungen ausfallen

David Hill, Power Clinic, APEC 2016
© Ralf Higgelke
David Hill, Power Clinic, APEC 2016
© Ralf Higgelke
David Hill, Power Clinic, APEC 2016
© Ralf Higgelke

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