Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Magnetische Keramik für Trafos verkleinert Leuchten

08.10.2010
Siemens entwickelt magnetische Keramikfolien, um Schaltungen der Leistungselektronik etwa für die Beleuchtung zu verklei­nern und wesentlich einfacher fertigen zu können.

Eine solche Elektronik passt Spannung, Stromstärke oder Frequenz an den Verbraucher an – zum Beispiel eine Lampe. Um Platz zu sparen, werden möglichst viele Bauteile wie Widerstände oder Spulen in die einzelnen Lagen von keramischen Leiterplatten integriert und damit metallische Flächen oder Leitungen erzeugt.


Allerdings ließen sich bisher magnetische Kerne, beispielsweise für Trans­formatoren, nur schwer in Keramik einbetten. Die neue Folie löst dieses Problem und reduziert dadurch den Platzbedarf z.B. in Autoscheinwerfern mit Entladungslampen. Dort liefern bisher Vorschaltgeräte die nötige Hochspannung für die Lichterzeugung. Diese könnten in Zukunft direkt in die Lampe integriert werden.

Transformatoren verändern Strom und Spannung von Wechselstrom. Sie bestehen aus einem geschlossenen Magnetkern mit zwei Wicklungen. Integriert man das Bauteil in eine Platine, realisiert man die Wicklungen in zwei Lagen der Leiterplatte und setzt den Magnetkern in eine gebohrte Öffnung ein. In keramischen Leiterplatten ist dies sehr aufwändig und teuer, weil Magnet und Keramik sich bei Erwärmung unterschiedlich ausdehnen und deshalb getrennte Sinter- oder Brennvorgänge nötig sind.

Die Siemens-Forscher haben eine magnetische Keramikfolie entwickelt. Sie wird über der Transformatorwicklung zwischen die einzelnen Lagen der Platine gelegt und übernimmt die Funktion des Magnetkerns. Die Ferritfolie ist einige zehntel Millimeter dünn und so gestaltet, dass sie in einem Prozessschritt mit der Keramikplatine bei unter 900 Grad Celsius gebrannt werden kann. Ein auf diese Weise eingebetteter Transformator mit einer Baugröße von etwa 1,5 bis 2 Zentimeter Kantenlänge und 1,5 Millimeter Höhe überträgt eine Leistung von 120 Watt bei einer Frequenz von 2,5 Megahertz.

Die neue Technologie der flachen Hochfrequenz-Transforma­toren ist auf Anwendungen mit wenig Platz und hohen Umgebungstemperaturen ausgerichtet. Neben Beleuchtungs- und Industrieanwendungen lässt sich damit auch die gleichzeitige induktive Übertragung von Energie sowie Sensor- und Steuersignalen zwischen ansonsten inkompatiblen Platinen-Technologien der Leistungs- und Steuerelektronik lösen.

Davon profitiert zum Beispiel die Schnellladeeinrichtung für Elektroautos, bei der etwa 100 Ampere fließen und zudem Kommunikationseinheiten zwischen Ladesäule und Batterie versorgt werden müssen. Die Entwicklungen werden vom Bundesforschungsministerium gefördert. (RN 2010.10.1)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

Weitere Berichte zu: Bauteile Frequenz Keramik Leiterplatte Leuchte Magnetkern Platine Trafos Wicklungen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Perowskit-Solarzellen: Es muss gar nicht perfekt sein
15.01.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Fraunhofer IMWS testet umweltfreundliche Mikroplastik-Alternativen in Kosmetikartikeln
11.01.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Im Focus: Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen

Forscher schaffen neue Generation von Knochenimplantaten

Wissenschaftler am Julius Wolff Institut, dem Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien und dem Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

Tagung „Elektronikkühlung - Wärmemanagement“ vom 06. - 07.03.2018 in Essen

11.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal mit neuem Onlineauftritt - Lösungskompetenz für alle IT-Szenarien

16.01.2018 | Unternehmensmeldung

Die „dunkle“ Seite der Spin-Physik

16.01.2018 | Physik Astronomie

Wetteranomalien verstärken Meereisschwund

16.01.2018 | Geowissenschaften