
Belastungen über 25 kVA erfordern sichere Steuer- und Regelungsanlagen. Hochmoderne Steuer- und Regelungseinrichtungen wie beispielsweise IGBTs benötigen PCB-Level-Transformatoren, die Impulspegeln von 10 kV und mehr standhalten können. Die Transformatoren mit BIL Nennleistung von Bicron Electronics wurden entwickelt, um Stromstößen durch interne und externe Stromnetzsättigung in Verbindung mit Blitzeinschlägen, induktiver Belastung, Lastabweichungen und Einschalten ans Netz standzuhalten.
Hochmoderne Steuer- und Regelungseinrichtungen wie beispielsweise IGBTs benötigen PCB-Level-Transformatoren, die Impulspegeln von 10 kV und mehr standhalten können. Die Transformatoren mit BIL Nennleistung von Bicron Electronics wurden entwickelt, um Stromstößen durch interne und externe Stromnetzsättigung in Verbindung mit Blitzeinschlägen, induktiver Belastung, Lastabweichungen und Einschalten ans Netz standzuhalten.
Das Konstruktionsziel des Power-Management-Subsystems in diesem Anwendungsbereich ist die präzise Steuerung eines Spannungspegels oder mehrerer Spannungspegel innerhalb einer definierten Topologie. Mithilfe der Spannung wird die zeitliche Festlegung von Ereignissen gesteuert. Dazu gehören unter anderem: Motorstart, Motordrehzahl, Motorsequenz und Motorstopp – je nachdem, was für das Erreichen der durch die Konstruktionskriterien der Zielplattform festgelegten Betriebsparameter erforderlich ist.
Auf Subsystemebene sollte hinsichtlich der Konstruktion vordergründig darauf geachtet werden, dass falsche Trigger vermieden werden. Außerdem sollten Systemrecycling und der Einfluss auf die MTBF durch Spannungsstöße aufgrund von Blitzeinschlägen, Stromnetzstörungen und unzureichende Sanftanlaufsteuerung bedacht werden. Dies hat Auswirkungen auf den Komponentenebene, sodass insbesondere auf die Stabilität von elektromagnetischen Geräten geachtet werden muss. An dieser Stelle ist das Hauptanliegen die Kontrolle der Störeffektwerte, wodurch der Bedarf an Ersatzkomponenten reduziert und so die Gesamtsystemstabilität verbessert wird. Weitere Überlegungen sollten die Eliminierung von Fertigungsprozessvariablen der Transformatoren betreffen, die von Konstrukteuren der Branche und Transformatorenherstellern häufig als akzeptabel erachtet werden.
Ein weiterer zentraler Faktor ist die MTBF, bei der sich die meisten Transformatorenhersteller ausschließlich auf die Ergebnisse einer einzigen Prüfung der Durchschlagsfestigkeit verlassen, um eine langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Bicron hingegen beschreibt die Koronaentladung (Teilentladung) bei erhöhter Systemspannung und berücksichtigt bei der Konstruktion sämtliche BIL-Systemanforderungen.
Die neun Haupttypen von Komponenten, die in diesen Anwendungen zum Einsatz kommen, sind Pulse-, Gate Drive-, Isolation-, Switch Mode-, Buck Boost-, Flyback-, Feed Forward- und Inverter-Transformatoren sowie Induktoren (auch als Drossel bezeichnet). BIL Nennleistungen bzw. Koronafrei Nennleistungen dieser Geräte haben einen direkten Einfluss auf Zuverlässigkeit, MTBF und zugehörige Gewährleistungen für das System.
Zusammenfassung der vordergründigen Überlegungen bei der Konstruktion
• Falsche Trigger
• Systemrecycling
• MTBF
• Anfälligkeit gegenüber Spannungsstößen
• Sanftanlaufsteuerung
• Stromnetzstörungen
• Steuerung von Störeffektwerten
• Stabilität des Transformator-Subsystems
• Koronaentladung
• BIL
• Fertigungsfreundliches Design