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E-Vehicles | Messtechnik 18 Elektronik automotive 10 2020 nicht erfüllen ISI-Analysten schätzen dass Autobauer in der Europäischen Union 2 in diesem Jahr Bußgelder in Höhe von insgesamt 33 Milliarden Euro riskieren falls es ihnen nicht gelingt die Emissionen ihrer Flotte auf durchschnittlich 95 g km zu senken Hinter der finanziellen Bedeutung der Fahrzeugelektrifizierung verbirgt sich ein komplexes elektroniktechnisches Ökosystem Bild 1 Von der Validierung des Designs über die Testverifizierung in den vorangehenden F&E-Labors bis hin zur komplexen Automobilelektronik und dem damit verbundenen Lieferkettennetzwerk sind wiederholbare und zuverlässige Tests der Schlüssel um sicherzustellen dass das nächste neue Modell nicht nur die Emissionskriterien erfüllt Es müssen vor allem auch Sicherheit und Leistung stimmen wenn das Auto vom Steg in den Ausstellungsraum und in die Hände der Verbraucher rollt Herausforderungen bieten oft Chancen für Innovationen und Durchbrüche Während die Pandemie Unsicherheiten hinsichtlich des mittelfristigen Marktwachstums mit sich bringt halten die Automobilhersteller weitgehend den Kurs und investieren in Technologien die sie auf die weitere Entwicklung vorbereiten Doppelpulstest für Herausforderungen bei Leistungsbauelementen Die Konzentration auf die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen und die wachsende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen erfordern effizientere Antriebssysteme Neuere LeistungshalbleiterTechnologien auf Basis von Halbleitern mit großer Bandlücke Wide Bandgap WBG wie Siliziumkarbid SiC und Galliumnitrid GaN gewinnen an Beeutung weil sie einen geringen Leitungsund Schaltverlust aufweisen Das macht sie zu idealen Kandidaten für die Schaffung energieeffizienter Systeme Die Betriebsfrequenzen der entsprechenden Wandler-Umrichter sind höher sodass die zugehörigen Kondensatoren und Induktivitäten kleiner sein können Die Verwendung kleinerer Teile verringert das Gewicht was wiederum die Energieeffizienz des Fahrzeugs erhöht Traditionell misst und charakterisiert die Industrie die Schaltungen von Leistungsbauelementen mit selbst entwickelten Doppelpulstest-Systemen DPT wobei die Normen der International Electrotechnical Commission IEC und der JEDEC als Maßstab dienen Der herkömmliche DPT der für die Handhabung von Bauelementen mit niedrigeren Schaltfrequenzen im Bereich von kHz bis einigen 10 kHz verwendet wird kann jedoch die neuen SiCund GaN-Bauelemente die 10-bis 100-mal schneller sind als ihre Vorgänger nicht mehr bewältigen Es ist schwierig mit diesen hausgemachten Testern wiederholbare und zuverlässige Messergebnisse zu erzielen Unzuverlässige Ergebnisse stellen zusätzliche Hindernisse für Entwickler von Leistungswandlern dar wenn sie ihre Messungen mit den Datenblättern des Halbleiters korrelieren müssen Entwickler finden es auch immer schwieriger ihre eigenen DPT-Lösungen aufzubauen um mehrere Anforderungen zu erfüllen wie reproduzierbare Tests an verschiedenen Standorten und die Notwendigkeit einer schnelleren Durchführung In Zusammenarbeit mit Halbleiterherstellern und Entwicklern aus der Energieund EV-Branche hat Keysight Technologies einen Analysator für dynamische Leistungsbauelemente entwickelt um Entwickler von Leistungswandlern bei der Bewältigung Bild 2 Übersicht einer regenerativen Stromversorgung Bild Keysight Technologies Bild 3 Entwicklung von Ladeschnittstellentests ermöglicht durch Emulationslösungen wie das Scienlab Charging Discovery System CDS von Keysight Bild Keysight Technologies