Mit Infineon-Lösungen können Sie umweltfreundliche Technologien für Energieerzeugung, -übertragung und -verbrauch entwickeln. Finden Sie heraus, wie Sie Produkte wie Solarstromanwendungen, EcoSmart-Anwendungen, LED-Beleuchtungssysteme und vieles mehr entwickeln können.
Danke für Ihr Interesse! Ich heiße Prasanna Obala Bhuvanesh und bin eine leitende Hardware-Ingenieurin im Bereich Energiemanagement und Multimarket von Infineon Technologies. Ich bin seit mehr als 12 Jahren in der Halbleiterbranche tätig, und zwar im Bereich der Produktdefinition bis hin zum IC-Design mit Schwerpunkt Energiemanagement-Schaltungen. Heute werden wir uns einmal etwas näher mit globaler Erwärmung beschäftigen, und wie die Produkte von Infineon zur Lösung dieses Problems beitragen.
Was also ist genau unter „globaler Erwärmung“ zu verstehen? Globale Erwärmung bezieht sich auf die Erderwärmung. Und welche Auswirkungen sind damit verbunden? Zu den Auswirkungen gehören Schmelzen der Polareisschichten und der Gletscher, Anstieg des Meeresspiegels, Zunahme durchschnittlicher Niederschläge in der ganzen Welt, häufigere Überschwemmungen und Düren und vieles mehr. Wodurch wird die globale Erwärmung verursacht? Daten von Bloomberg zeigen deutlich einen Temperaturanstieg ab 1880 auf. Es ist ersichtlich, dass die Temperatur in den letzten 75 Jahren um fast ein Grad angestiegen ist. Und dies deckt sich mit der Emission von Treibhausgasen wie Kohlendioxid. Woher stammen also diese Treibhausgase? Die Daten der Umweltschutzbehörde der Vereinigten Staaten, die 2014 erhoben wurden, schlüsseln dies folgendermaßen auf: 12 % vom Verbrauchersektor. Verursacher sind die Geräte, die wir zu Hause verwenden, also Beleuchtung, Ladegeräte, Adapter und Computer. 21 % vom Industriesektor durch die Energieversorgung industrieller Gebäude oder Fabriken. 26 % von Transportmitteln, wobei die Hälfte von PKWs und anderen Fahrzeugen stammt. 9 % vom Landwirtschaftssektor, die sich auf Düngungspraktiken zurückführen lassen. Und 30 % von der Elektrizitätsversorgung. Elektrizitätsversorgung bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Erzeugung, Verteilung und Übertragung von Strom.
Treibhausgase wie z. B. Kohlendioxid. Woher stammen also diese Treibhausgase? Die Daten der Umweltschutzbehörde der Vereinigten Staaten, die 2014 erhoben wurden, schlüsseln dies folgendermaßen auf: 12 % vom Verbrauchersektor. Verursacher sind die Geräte, die wir zu Hause verwenden, also Beleuchtung, Ladegeräte, Adapter und Computer. 21 % vom Industriesektor durch die Energieversorgung industrieller Gebäude oder Fabriken. 26 % von Transportmitteln, wobei die Hälfte von PKWs und anderen Fahrzeugen stammt. 9 % vom Landwirtschaftssektor, die sich auf Düngungspraktiken zurückführen lassen. Und 30 % von der Elektrizitätsversorgung. Elektrizitätsversorgung bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Erzeugung, Verteilung und Übertragung von Strom.
Die bei diesen Produkten angestrebte Effizienz wird oft durch die Einschränkungen der Bausteine erschwert, die für Stromumwandlung und Energiemanagement in diesen Produkten elementar sind. Um dies besser verständlich zu machen, sehen wir uns nun einmal die vom elektrischen Strom zurückgelegte Wegstrecke an. Der in einem Kraftwerk erzeugte Strom wird durch Hochspannungsleitungen über lange Entfernungen weitergeleitet. Wenn er dann in unserer Wohngegend ankommt, wird er an unsere Häuser verteilt. Der gelieferte Wechselstrom muss dann in Gleichstrom umgewandelt werden, der für das Endgerät anwendbar und nutzbar ist.
In diesem Fall dient die Beleuchtungsanwendung als Beispiel. Irgendwo zwischen der AC-Steckdose und dem DC-Eingang der finalen Anwendung ist gewöhnlich eine Energieumwandlung erforderlich. Und diese Schaltung, die Sie hier sehen, ist dafür ein Beispiel. In der Schaltung können Sie die vielen Bausteine sehen, die tatsächlich zu dieser Umwandlung beitragen. Und die fundamentalen Bausteine hier sind die Switches, wie z. B. die MOSFETs.
Andere Beispiele sind die OptiMos, die CoolMos und die StrongIRFETs der Infineon-Familie. Und die EiceDrivers, die PWM-Controller. Sie müssen alle Spitzenleistung liefern, damit das Endprodukt seine beste Gesamteffizienz erzielt. Und was genau meine ich mit Spitzenleistung? Nehmen wir nun einmal den MOSFET als Beispiel. Die Spitzenleistung des MOSFET wird durch seine Leistungszahl definiert.
Im MOSFET treten zwei Arten von Verlust auf. Zum einen ist da der Leitungsverlust, der bedingt durch den Drain-Quellenwiderstand auftritt – er wird als Rds(on) bezeichnet. Und zum anderen ist da der Schaltverlust, der aufgrund der zur Ladung und Entladung benötigten Gate-Kapazität auftritt. Das Produkt aus Rds(on) und Gate-Kapazität-QG ergibt die Gütezahl. Dabei gilt, je niedriger die Gütezahl ist, desto verlustloser ist das Gerät. Wir haben nun gesehen, wie die für diese Produkte erforderliche Spitzenleistung zur Gesamteffizienz des Produkts beiträgt. Um noch einmal auf die Wegstrecke zurückzukommen, – wo kommen die Produkte von Infineon dort zur Anwendung? Sie werden so ziemlich überall auf dieser Wegstrecke eingesetzt.
Dies beginnt bei der Stromerzeugung, z. B. mit Sonnen- oder Windenergie. Dies geht dann über den gesamten Übertragungsweg hinweg z. B. in intelligenten Netzen weiter. Und in Anwendungen, angefangen von Verbraucheranwendungen, industriellen Anwendungen und Anwendungen in der Automobilbranche bis hin zu medizinischen Anwendungen usw. Es geht dabei nicht nur um die effiziente Nutzung von Energie. Es geht darum, wie wir Energie nutzen, um optimale Effizienz zu erzielen. Wie wir Energie auf intelligente Weise nutzen, um die Effizienz zu verbessern, und wie wir Energie auf sichere Weise nutzen.
Wir haben also gesehen, wie elementare Bausteine, wie z. B. die CoolMos OptiMos, aus technologischer Sicht gesehen Spitzenleistung liefern. Bezüglich Intelligenz bieten wir Sensoren und Mikrocontroller wie die XMC-Familie an, die die Intelligenz-Anforderungen für Energieeinsparungen erfüllen. Und bezüglich Sicherheit sehen wir nun eine Notwendigkeit, alle unseren vernetzten Geräte über Infrastrukturen wie IoT, die sicherer sind, kommunizieren zu lassen.
Mit Produkten wie dem OREGA oder dem OPTIGA oder den bewährten Plattformmodulen von Infineon kommen wir diesem Bedarf ebenfalls nach. Wenn Sie also das nächste Mal über Energie, Effizienz, Intelligenz und Sicherheit nachdenken, denken Sie an umweltfreundliche Konzepte und an Infineon.
Vielen Dank!
