Applikationen wie Wearables und 3D-Drucktechnologien bescheren uns hochinteressante und neue Lösungen - neben den klassisch gehäusten Bauteilen. Diese Bauteile wird man anders herstellen, und an diese werden hohe Ansprüche gestellt, was Flexibilität, Temperaturbeständigkeit und Lebensdauer angeht. Neue Belastungsprofile kommen da auf uns als Bauelementehersteller zu: Zum Beispiel ist bei den Wearables sicher Waschmaschinen- und Trocknerbeständigkeit ein Thema.
Neben der Integration verfolgen Halbleiter- und Passivbauelementehersteller weiter das Entwicklungsziel, elektronische Schaltungen aus geringsten Energiequellen durch Energy Harvesting zu betreiben. Um zum Beispiel Sensor- und Auswertungselektroniken unabhängig von Spannungsquellen und sonst notwendigen Batteriewechseln betreiben zu können. Es ist spannend zu verfolgen, wie weit hier Spannungswandler-ICs schon fortgeschritten sind. Auch auf der Generatorenseite wird es in den nächsten Monaten und Jahren sicher noch effizientere Lösungen geben.
Unabhängigkeit von freien oder nicht vorhandenen Steckdosen will die Applikation „Wireless Power Charging“ vorantreiben. Die Technologie ist, dank optimaler Abstimmung der Sende- und Empfangsspulen und geeigneter Ferritmaterialien, durch viele Applikationsschriften und Schaltungen belegt. Weiter wird hier auch an der übertragbaren Leistung gearbeitet und natürlich an der Effizienzsteigerung. Damit sich diese Technologie durchsetzen kann, ist nun die Verbreitung im Feld in Ladestationen und natürlich in mehr Endgeräten wichtig. Gerade auf der Endgeräteseite bleibt zu hoffen, dass man sich auf einen Standard einigt. Das wäre der Beschleuniger für diese Technologie. Auch die Batterieladetechnik wird immer weiter optimiert: Zellenüberwachung und ganz neue Wandlerschaltungen verlangen nach immer verlustärmeren Bauteilen. Die Effizienz von Schaltreglern ist mit das wichtigste Argument. Hier arbeiten die Bauelementehersteller kontinuierlich daran, Leistungs- und Schaltverluste zu reduzieren. Sei es nun durch neue Materialien im Halbleiterbereich oder durch bessere Kernmaterialien für Leistungsinduktivitäten.
Auch wenn die Integration stetig fortschreitet: Ganz ohne externe Bauelemente geht es dann doch nicht. Hier aber kann eine falsche Bauteileauswahl zu unerwarteten Ergebnissen führen. Als EMV- und Schaltungstechniker empfehle ich, das Schaltbild und das Layout kritisch zu begutachten. Im Schaltbild dargestellte Bauteile sind nicht ideal, sie sind real und haben innewohnend frequenz- sowie spannungs- bzw. stromabhängige parasitäre Komponenten. Diese können sich auf die Applikationsfrequenz ganz anders auswirken als erwartet. Ihr Bauelementehersteller wird Ihnen da mit entsprechenden Simulationsmodellen zur Seite stehen. Je besser Sie Ihre Simulation mit diesen Daten versorgen, umso näher kommen sie mit den Simulationsergebnissen an Ihre (realen) Messergebnisse. EMV heißt auch „sehen“: Wo sind Kopplungen, wo fließen zwei Ströme auf gemeinsamen Leitungsabschnitten und könnten Potenzial bieten für „Common Impedance Coupling“-Störungen? Ein guter Partner wird Sie hier gerne mit einem Team in Ihren Entwicklungsschritten begleiten. Und zwar so, dass sie auch ohne viele Re-Design-Schritte ihr Time-to-Market realisieren können. Darin liegt ein wichtiger Grundpfeiler unserer internationalen Wettbewerbs-
fähigkeit.
Es gilt hier, unsere Stärke zu erhalten und unser Wissen an unsere Jung-Ingenieure und Techniker weiter zu geben. Die nur wenig beachteten passiven Bauelemente sind wichtig für zukünftige Lösungen und bieten, neben Halbleitern, hervorragende Entwicklungspotenziale. Packen wir es an!
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