Dienstleistungen im Bereich der Entwicklung von Leistungselektronik
LEISTUNGSSPEKTRUM
Entwicklung
Bei der Entwicklung von leistungselektronischen Konvertern,
hat sich der Weg über mehrere Entwicklungsphasen als die beste Vorgehensweise herausgestellt.
Während der Konzeptphase
- Qualitative Analyse verschiedener Lösungsansätze
- Analytische Berechnungen, Simulationen zu Grobauslegung und Bauraumanalyse
- Material- und Herstellkostenanalyse
> Topologieauswahl
In der Funktionsmusterphase
- Detailauslegung der Halbleiter und der magnetischen Komponenten
- Entwicklung der Steuerung/Regelung
- Layouts, mechanische Konstruktion
- Aufbau Funktionsmuster
- Tests nach Spezifikation (Leistungsparameter, Temperaturen etc.)
- EMV-Voruntersuchungen
> Muster für Kunden
In der Prototypenphase
- Einarbeitung der Erkenntnisse aus der Funktionsmusterphase
- Anpassung der Layouts an die mechanischen Vorgaben
- Optimierung der Leiterkarten hinsichtlich Produzierbarkeit
- Qualifizierungs-messungen (EMV, evtl. andere Prüfzeichen)
> Unterstützung der Serieneinführung
Meine Dienstleistungen umfassen alle drei beschriebenen Phasen, so dass eine Entwicklung vollumfänglich durchgeführt werden kann.
Die Entwicklung erfolgt, wie oben aus der Darstellung zu entnehmen ist, in der ersten Phase rein theoretisch und stützt sich neben qualitativen Betrachtungen und Simulationen hauptsächlich auf analytische Berechnungen. Dabei werden insbesondere die Halbleiterbelastungen (Durchlass- und Schaltverluste) aus den verfügbaren Informationen der Datenblätter berechnet. Um jedoch einen im Gesamten optimierten Konverter zu erhalten, sind nicht nur die Halbleiter ausschlaggebend, sondern auch die magnetischen Komponenten. Ohne eine detaillierte Auslegung und Berechnung der Verluste, ist eine Optimierung nicht möglich. Die Berechnungen dazu erfolgen in der Regel auf analytischem Weg (Kern-, DC- und AC- bzw. Proximityverluste).
Beratung
Oft bedarf es keiner kompletten Geräteentwicklung, sondern nur der Beratung zu einzelnen Fragestellungen im Projekt oder zu bestehenden Geräten. Hier biete ich meine langjährige Erfahrung an um evtl. in Diskussionen Lösungen zu erarbeiten oder Vorgehensweisen zu erörtern, z.B. bei Ausfall- und Fehleranalysen, Bauteilabkündigungen, Problemen bei EMV-Abnahmen.
Ausfallanalyse
Die Fehler- und Ausfallanalyse ist ein sehr komplexes Thema, da sie neben der Dimensionierung der Bauteile während der Entwicklung auch die Fertigung und die Geräteprüfung miteinschließen muss. Dabei hat es sich schon mehrfach gezeigt, dass ein neutraler Blick von „außen“ hilfreich ist und neue Ansätze aufzeigen kann.