ETN on vuoden 2022 aikana julkaissut kymmeniä teknisiä artikkeleita, joissa moneen laitteeseen ja ratkaisuun voidaan mennä uutisia syvemmälle. Vuoden pian vaihtuessa esittelemme jokaisen kuukauden luetuimmat artikkelit. Huhtikuussa luetuimmaksi nousi LEM-yhtiön artikkeli, jossa esiteltiin piikarbidi-pohjaisten kytkimien vaikutusta muuntimien suorituskykyyn.
Nopeampien kytkentäominaisuuksiensa ansiosta SiC-pohjaiset kytkimet pystyvät toimimaan yli sadan kilohertsin kaistanleveydellä. Tämän vuoksi niitä on hyödynnetty hyvin monenlaisissa sovelluskohteissa: keskeytymätön tehonsyöttö (UPS), aurinkopaneelien invertterit, vaihtovirta- ja servomoottorikäytöt, tehokertoimen korjauspiirit (PFC) ja tietokoneohjatut hitsauslaitteet.
LEM on kehittänyt hybridianturin, joka yli kolminkertaisti kaikkien muiden markkinoilla olevien tuotteiden suorituskyvyn. Hybridirakenne on yhdistelmä ASIC- ja DC-pohjaista muunnintekniikkaa, joka sisältää puhtaasti induktiivisen kelan signaalin nopeuttamiseksi. LEMin kehittämän ASIC-piirin tulopuolen kelan ansiosta muunnin pystyy reagoimaan kuin virtamuuntaja. Vaikka nykyiset puhtaaseen induktanssiin perustuvat AC-muuntimet voivat yltää vieläkin parempaan, tarjolla ei ole ollut ainuttakaan avoimen silmukan tekniikkaa ja poimintakelaa hyödyntävää DC-muunninta, joka yltäisi yli yhden megahertsin kaistanleveyksiin – mutta nyt on.
LEM-yhtiön ’täysin erilaiseksi’ kutsuman puolijohdetekniikan ansiosta erittäin nopeat SiC- ja GaN-transistorit tarjoavat nopeampien kytkentäaikojen lisäksi myös laajemmat taajuusominaisuudet ja paremman sietokyvyn suurille jännitteille. Yhtiössä odotetaan, että tästä transistoritekniikasta tulee normiratkaisu viiden vuoden kuluessa.
Paljon kaistanleveyttäkin tärkeämpi ominaisuus on HOB-perheen muuntimien vasteaika eli aikaero ensiövirran ja muuntimen lähdön välillä. Tämä oli keskeinen tekijä myös eräälle yhtiön asiakkaalle, joka oli tutkimuksissaan todennut, että yhä nopeammin kytkeytyvät transistorit vaativat virta-anturin, joka kykenee seuraamaan mahdollisimman tarkasti virran muutosnopeutta (di/dt).
Tällä tekniikalla di/dt-lukema voi olla jopa 500 ampeeria per mikrosekunti (mahdollisesti jopa 1 kA/us). Perinteisten muuntimien vasteaika puolestaan on ollut noin 1,5 mikrosekunnin luokkaa. LEM kuitenkin sitoutui takaamaan vaativalle asiakkaalleen enintään 200 nanosekunnin vasteajan. Tähän tavoitteeseen päästiin ja lukema jopa alitettiin, sillä uusi HOB-tuoteperhe tarjoaa poimintakelojen ansiosta peräti 150 ns vasteajan, eli 10 kertaa nopeamman kuin mikään muu markkinoilla oleva kilpailija. Joissakin tapauksissa vasteaika on ollut jopa 100 nanosekuntia.
Artikkeli löytyy täältä.
