14. Dezember 2021

Hochfrequentes Leistungsmodul für Präzisionsstromrichter

MCI und Alintel starten Kooperation | Forschung zu Stromrichtern

In den letzten Jahren sind die Anforderungen an immer kleinere Umrichter mit hoher Leistungsdichte stark gestiegen. Darüber hinaus erfordern spezielle Anwendungen wie Teilchen- oder Medizinphysik, dass diese Wandler hohe Bandbreiten sowie minimale Ausgangsspannungswelligkeit erreichen. Gleichzeitig sind eine verkürzte mittlere Reparaturzeit (MTTR) und eine hohe Zuverlässigkeit oft zwingende Anforderungen. Um die oben genannten Einschränkungen zu erfüllen, hat das italienische Unternehmen Alintel Srl eine Zusammenarbeit mit dem MCI gestartet.

Aus der Machbarkeitsstudie wurde die Technologie der GaN-FETs als die vielversprechendste für die Anwendungen der Kunden von Alintel ausgewählt. Das MCI hat daher ein Konzept eines modularen Umrichters entwickelt, der durch seinen Aufbau den Herstellungsprozess vereinfacht und eine hohe Leistungsdichte erreicht. Das Modul verfügt über eine bipolare Ausgangsspannung zwischen +/- 200 V, 20 A Dauerstrom, 150 kHz Schaltfrequenz und 20 ns Spannungsanstiegs-/Abfallzeit mit minimalem Überschwingen. Die vorgeschlagene Lösung umfasst auch einen LCR-Filter 4. Ordnung, der eine Bandbreite von mehr als 20 kHz bei 0,5% Spannungswelligkeit garantiert. An dem Modul wurden umfangreiche Tests durchgeführt, die die Erwartungen an das Design und die Simulationen bestätigten.

Alintel ist derzeit dabei, die Prototypen in anstehende Projekte zu implementieren und daraus ein Komplettsystem für eine kommerzielle Lösung zu entwickeln.

Für mehr zum Projekt, wenden Sie sich bitte an:

Maurizio Incurvati
Lektor Department Mechatronik
+43 512 2070 – 3936
maurizio.incurvati@mci.edu

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Rendering des zusammengebauten Prototyps. © MCI-Incurvati.

Rendering des zusammengebauten Prototyps. © MCI-Incurvati.