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Sechs Fragen an ...

Fortschritte an vielen Fronten

23. September 2015, 9:46 Uhr | von Ralf Higgelke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Alternativen zu Elkos und Optokoppler?

Zwei sehr ungeliebte Bauteile in Netzteilen sind die Zwischenkreis-Elkos sowie die Optokoppler wegen der Alterung. Gibt es hier inzwischen wirtschaftliche sinnvolle Alternativen?

Im eingangsseitigen Zwischenkreis seien Elektrolytkondensatoren derzeit alternativlos, bestätigen die Experten unisono. Aber diese Bauteile sind über die Jahre sehr viel besser geworden. »Waren früher 2000 Stunden bei +105 °C das Maß der Dinge, so erhalten Sie heute schon als Standard 10 000 Stunden bei derselben Temperatur, was die Lebensdauer etwa verfünffacht«, erklärt Hermann Püthe und fügt an: »Es gibt auch noch länger lebende Elkos. Somit wird auch das thermische Design etwas entspannter, beziehungsweise die obere Grenztemperatur für den Dauereinsatz der Netzteile steigt.«

Anders sieht es bei den Optokopplern aus. »Digitalisolatoren wären eine Alternative«, betont Apostolos Baltos und fährt fort: »Die Wahl bewährter Komponenten mit langer Lebensdauer erscheint mir am wirtschaftlichsten.« Dem stimmt Michael Heinemann zu und konkretisiert: »Mit einem gut beschalteten Optokoppler ist eine Lebensdauer von zehn Jahren bei typischen Temperaturen kein
Problem.«

Einen anderen Ansatz erwägt Steve Roberts: »Da wäre auch eine reine Regelung auf der Primärseite. Die funktioniert mit jedem Sperrwandler, hat aber den Nachteil einer etwas schlechteren Regelgenauigkeit.«

Wer von Ihnen setzt SiC ein? Wie sind Ihre Erfahrungen mit diesen Bauteilen?

Als Dioden in der PFC-Stufe sind SiC-Bausteine bei allen Befragten schon seit Jahren im Serieneinsatz, aber einen SiC-MOSFET nutzt noch keiner von ihnen für ein Serienprodukt. Dem stehe der noch immer sehr hohe Preis entgegen. Michael Heinemann verweist auch auf die für den Industriemarkt so wichtige hohe Anlagenverfügbarkeit und schlussfolgert: »Daher werden wir bei unseren Geräten weder technische Risiken eingehen, noch Beschaffungsrisiken.« Dies ist bei Single-Source-Bauteilen immer ein Problem. Nichtsdestotrotz bleiben SiC-MOSFETs für Apostolos Baltos eine interessante Option für die Zukunft. Ihm liegt eine Studie vor, nach welcher der Durchlasswiderstand im Vergleich zu herkömmlichen IGBTs
höchstens halb so hoch sei und ergänzt: »Zudem ist die Betriebs¬temperatur höher und reicht bis zu +200 °C. Auch lassen sie sich mit wesentlich höheren Schaltfrequenzen betreiben als IGBTs.«

Die Interviews führte Ralf Higgelke.