Egentlig var debatten om de substrater, der vil dominere det fremtidige effektmarked, langt mere udtalt under 2016-udgaven af PCIM. Og så alligevel. Det er ivrige slagsmål mellem komponentleverandørerne om, hvorvidt man skal anvende SiC, GaN, Gan-on-Si eller bare konventionel silicium til højvolt og højstrømsdesigns. Og det er svært at pege i en klar og entydig retning, for uenigheden er stor, og det har ført til, at der under PCIMs tilhørende konference sågar afsat et spor til de nye substrater og wide-bandgap materialer som blandt andet SiC. Et projekt, der viser værdien af SiC, er et CT-scanner design, hvor den noget højere pris i SiC-komponenterne har mindre betydning end den høje effektivitet, høje switch-frekvenser og lave tab, der også kendetegner teknologien.
– Udfordringen for os har været at skabe en højeffekt, højvolt og højfrekvenskonverter, der kan drive blandt andet medicotekniske tunge produkter som Philips hurtigt roterende CT-scannere. Jo hurtigere disse scannere roterer, desto bedre bliver billedkvaliteten. Men drev og strømforsyning sidder på den roterende del, så det har været vitalt at reducere vægt og formfaktor. Det har været målet for udviklingen af den 80kW-forsyning, som i dag kan drive en CT-scanner op til 240 omdrejninger i minuttet, fortæller Ulf Müter, der er forsker på universitetet i Hamburg.
Udgangspunktet har været at integrere driveren i designet i højvoltdelen af designet og at minimere kølebehovet i forsyningen. I princippet har forskerne hos Philips og på Hamburgs universitet skabt en resonanskondensatorkonstruktion med SiC-MOSFETs på et aluminiumnitridsubstrat. For at minimere designets fysiske udformning er switch-frekvensen valgt så høj som 500kHz, hvilket har krævet meget korte lederbaner og dermed det tæt integrerede design for at undgå overshoots og ringning i konstruktionen.
Læs rapport om PCIM i Aktuel Elektronik 8/2017, der udkommer 16. juni.
