Lösungen

Ansteuer- & Isolationsübertrager für SiC, GaN und IGBT

Gate-Drive- und Impulsübertrager für galvanisch getrennte Ansteuerungen in anspruchsvoller Leistungselektronik, entwickelt für niedrige Koppelkapazität, hohe Isolationsfestigkeit und teilentladungsgeprüfte Anwendungen.

TE-Lösungen von STEGER: Übertragungsleistung über TE-Spannungsniveau mit Produktbeispielen
Wenn Standard nicht reicht

Galvanisch getrennte Gate-Ansteuerung für kritische Anwendungen.

Moderne Leistungselektronik verlangt mehr als einen Standard-Impulsübertrager: schnelle Schaltvorgänge, hohe Potenzialdifferenzen, geringe parasitäre Kapazitäten und reproduzierbare Isolationssicherheit. STEGER entwickelt Ansteuer- und Isolationsübertrager für diese Fälle.

Niedrige Koppelkapazität

Für EMV-kritische SiC-, GaN- und IGBT-Anwendungen realisieren wir projektspezifisch Gate-Drive-Übertrager mit sehr geringer Koppelkapazität, z. B. C < 2,5 pF.

Hohe Isolation und TE-Festigkeit

SMD- und PTH-Ausführungen werden auf definierte Arbeitsspannung, Prüfspannung und Teilentladungsfestigkeit ausgelegt, inklusive passender Isolationsmaterialien und Wicklungsstruktur.

Treiberleistung bis in Sonderbereiche

Vom kompakten Gate-Drive-Übertrager bis zum projektbezogenen Gate-Treiber-Konzept mit bis zu 500 W Treiberleistung für elektrische Antriebsanwendungen.

Einordnung

Drei Wege zum Gate-Treiber-Übertrager – und wann welcher passt.

Katalog-Übertrager

Für Hilfsversorgungen mit wenigen Watt gibt es gute SMD-Katalogübertrager mit Koppelkapazitäten bis unter 1 pF. Wenn Ihr Projekt dort hineinpasst, brauchen Sie uns nicht – der Katalog ist dann die schnellere und günstigere Lösung.

Resonante Konzepte

LLC-basierte Bias-Supplies umgehen den Zielkonflikt zwischen Streuinduktivität und Koppelkapazität über die Topologie: Die Streuinduktivität wird Teil des Resonanzkreises. Dafür braucht es einen zusätzlichen Treiberbaustein, Resonanzbauteile und Topologie-Aufwand – bei typischerweise wenigen Watt.

STEGER: der Konflikt wird im Bauteil gelöst

Wer geringe Streuinduktivität will, erhöht in Standard-Topologien normalerweise die Koppelkapazität. Unsere Wickeltechnik löst beides gleichzeitig: hohe Kopplung bei kleiner Koppelkapazität, in Flyback- und Standard-Konzepten, bei Treiberleistungen bis 500 W und teilentladungsfrei auf hohem Prüfniveau. Das erlaubt eine einfache, robuste EMV-Auslegung ohne Resonanz-Umweg.

Technische Möglichkeiten

Ansteuerübertrager, Gate-Drive-Übertrager, Impulsübertrager.

HalbleitertechnologienSiC, GaN, IGBT und weitere leistungselektronische Anwendungen
FunktionGate-Drive, Impulsübertragung, galvanisch getrennte Ansteuerung, Isolation
Koppelkapazitätprojektspezifisch C < 2,5 pF realisiert
SMD-Ausführungz. B. bis 2 kVpeak Arbeitsspannung, teilentladungsfrei > 3 kVeff
PTH-Ausführungz. B. bis 5 kVpeak Arbeitsspannung, teilentladungsfrei > 7 kVeff
Treiberleistungvon kleiner Leistung bis zu projektbezogenen Gate-Treiber-Konzepten bis 500 W
Ausführungoffen, imprägniert, vergossen, kundenspezifische Bauform oder bewährte Kernbaugröße
SerienumfangMuster, Qualifikationsserie und mittlere Stückzahlen
KopplungHohe Kopplung bei geringer Streuinduktivität – Verhältnis Haupt- zu Streuinduktivität > 100 projektspezifisch realisiert
ÜbertragungsfrequenzBis 900 kHz, abhängig vom Kernmaterial
TE-NiveauSerienlösungen projektspezifisch; bis 30 kV TE-frei als Funktionsprototyp realisiert
Übertragungsleistung → TE-Spannungsniveau → wenige W bis 500 W Bereich der Katalog-Übertrager SMD E6.3 TE-frei geprüft bis 600 V Übertrager-Familie TE-frei geprüft bis 6 kV Gate-Treiber bis 500 W TE-frei > 4 kV · Serie Zündspule > 11 kVDC Funktionsmuster, RM10 (2015) Prototyp: TE-frei geprüft bis 30 kV Funktionsmuster (2018) Impulsübertrager > 20 kVrms Funktionsmuster, > 300 VA (2016) Serie / realisiert Funktionsmuster (gekennzeichnet)
Realisierte Serienlösungen und gekennzeichnete Funktionsmuster aus unserem TE-Sortiment – Ihr Projekt liegt vermutlich dazwischen.
Bauformen

Offen oder vergossen – passend zur Anwendung.

Offene Ausführungen eignen sich für platzkritische Leiterplattenanwendungen. Vergossene Ausführungen ermöglichen höhere Isolationsabstände und robuste mechanische Integration.

Bei Sonderlösungen nutzen wir sowohl individuelle Bauformen als auch bewährte Kern- und Standardmaße aus der Leistungselektronik. So entstehen Ansteuerübertrager, die elektrisch als Gate-Treiber-Übertrager arbeiten, mechanisch und thermisch aber an höhere Leistungs- oder Isolationsanforderungen angepasst sind.

Offen / unvergossen

Gewichtsvorteil, thermische Anforderungen, geeignete PTH-Anwendungen.

Offener, unvergossener Ansteuerübertrager

Vergossen

Robustheit, Isolation, mechanische Stabilität und reproduzierbare Fertigung.

Vergossener Isolationsübertrager für 7 kV
Anwendungen

Für Leistungselektronik, bei der Isolation und parasitäre Effekte entscheidend sind.

SiC-/GaN-Treiber

Gate-Drive-Übertrager für schnelle Schaltvorgänge und geringe parasitäre Kopplung.

IGBT-Ansteuerung

Impuls- und Ansteuerübertrager für robuste leistungselektronische Systeme.

Elektrische Antriebe

Projektbezogene Gate-Treiber-Konzepte bis in hohe Leistungsbereiche.

Hochspannungsumfeld

Isolationsübertrager und TE-geprüfte Ausführungen bei hohen Potenzialdifferenzen, bis 30 kV TE-frei als Funktionsprototyp realisiert.

Projektbeispiele

Projektbeispiele aus anspruchsvoller Leistungselektronik.

SiC-Leistungselektronik mit Gate-Drive-Übertrager

Gate-Treiber mit niedriger Koppelkapazität

Gate-Drive-Übertrager für eine schnelle leistungselektronische Anwendung mit besonderem Fokus auf EMV-Verhalten und galvanische Trennung.

AnforderungC < 2,5 pF, hohe Isolation, TE-geprüfte Auslegung
Lösungkundenspezifischer Wicklungsaufbau und optimierte Isolation
Ergebnisserienfähiger Ansteuerübertrager für galvanisch getrennte Gate-Ansteuerung
Ansteuerübertrager-Bauteil vor Verkehrsflugzeug – Gate-Treiber für elektrischen Luftfahrtantrieb

Gate-Treiber-Konzept für elektrischen Luftfahrtantrieb

Projektbezogenes Gate-Treiber-Konzept für eine elektrische Antriebsanwendung mit hoher Treiberleistung und Isolationssicherheit.

Anforderungbis 500 W Treiberleistung, TE-Festigkeit, geringe Masse
LösungSpezialimprägnierung und angepasster Übertrageraufbau
ErgebnisMuster, Qualifikation und Kleinserie für eine anspruchsvolle Antriebsanwendung
Mehr zu diesem Projekt
Fertigung & Prüfung

Auslegung, Fertigung und Prüfung greifen ineinander.

Die richtige Windungszahl ist nur der Anfang. Über die Leistungsfähigkeit eines Ansteuerübertragers entscheiden Wicklungsaufbau, Isolationsmaterial, Imprägnierung, Vergussfähigkeit, Prüfbarkeit und ein reproduzierbarer Serienprozess.

1

Auslegung und Co-Engineering

Abstimmung von Spannung, Treiberleistung, Bauform, Isolation und Einbausituation.

2

Imprägnierung und Verguss

Prozesswahl passend zu Isolation, mechanischer Stabilität, Gewicht und Umgebung.

3

Prüfadapter und Serienprüfung

Reproduzierbare Prüfung für Muster, Qualifikationsserie und mittlere Serie.

Wie wir Teilentladung nicht nur zwischen den Wicklungen, sondern auch innerhalb einzelner Wicklungen messen, zeigen wir auf unserer Seite Fertigung & Prüftechnik. Zur Prüftechnik

Schildern Sie uns Ihre Ansteuer-Anforderung.

Ob SiC-Neuentwicklung, IGBT-Bestandslösung oder Hochspannungsumfeld – wir melden uns mit einer technischen Einschätzung. Für eine schnelle Bewertung helfen uns: Arbeitsspannung und Prüf-/TE-Anforderung, Treiberleistung, Schaltfrequenz, Bauraum und Stückzahl. Eine Problembeschreibung genügt aber für den Einstieg. Ihre Anfrage landet direkt bei der Entwicklung.

Anfrage senden

Ansteuerübertrager, Gate-Drive- und Impulsübertrager von STEGER

STEGER entwickelt und fertigt Ansteuerübertrager, Gate-Drive-Übertrager und Impulsübertrager für anspruchsvolle Leistungselektronik. Typische Anwendungen sind SiC- und GaN-Treiber, IGBT-Ansteuerungen, galvanisch getrennte Gate-Treiber und Isolationsübertrager für hohe Potenzialdifferenzen. Im Vordergrund stehen niedrige Koppelkapazität, hohe Isolationsfestigkeit, Teilentladungsfestigkeit und eine fertigungsnahe Auslegung, für Entwicklungsprojekte, Qualifikationsserien und mittlere Stückzahlen, bei denen Standardbauteile elektrisch oder mechanisch nicht ausreichen. Typische Anforderungen sind verstärkte Isolierung mit definierten Kriech- und Luftstrecken nach IEC 60664, nachgewiesene Teilentladungsfreiheit und minimierte Koppelkapazität für 1200-V- und 1700-V-Halbleiter.

Abgrenzung zu Leistungsübertragern

Während Leistungsübertrager primär Energie übertragen, stehen bei Ansteuer- und Isolationsübertragern die galvanisch getrennte Ansteuerung, Signal- und Treiberleistung, parasitäre Kapazitäten und Isolationssicherheit im Vordergrund. In Sonderprojekten können Bauformen und Technologien aus dem Leistungsübertragerbereich genutzt werden, wenn ein Gate-Treiber-Konzept höhere Leistung, größere Bauform oder besondere Isolation erfordert.