GaN- und SiC-Technologien: Der Schlüssel zur Effizienz moderner Stromversorgungssysteme

Neue Halbleiter für neue Anforderungen - Was macht GaN und SiC so besonders?

GaN (Gallium-Nitrid):

• Höhere Elektronenbeweglichkeit: Schnelleres Schalten und geringere Verluste

• Höherer Durchbruchspannungsbereich: Betrieb bei höheren Spannungen möglich

• Kompakte Bauform: Ideal für platzkritische Anwendungen

• Geringere Schaltverluste: Effizienzsteigerung bei Hochfrequenzbetrieb

SiC (Siliziumkarbid):

• Hohe Temperaturbeständigkeit: Betrieb bis weit über 200 °C

• Niedriger Durchlasswiderstand: Weniger Leistungsverlust bei Stromfluss

• Extrem spannungsfest: Ideal für Hochspannungsanwendungen

• Thermisch robust: Weniger Aufwand für Kühlung erforderlich

Konkrete Vorteile in DC/DC- und DC/AC-Wandlern

Ob in einem Wechselrichter für Bahnsysteme oder in einem kompakten DC/DC-Wandler für Elektrofahrzeuge – GaN und SiC verbessern die Leistungsfähigkeit auf mehreren Ebenen:

Reduzierte Verluste = höhere Effizienz

• Schaltverluste sinken dank extrem schneller Transistoren

• Leitungsverluste minimieren sich durch niedrigen On-Widerstand

• Ergebnis: Mehr nutzbare Energie, weniger Abwärme

Mehr Leistung auf kleinerem Raum

• Kompakte Bauweise durch höhere Leistungsdichte

• Weniger Kühlaufwand dank besserer Temperaturfestigkeit

• Ideal für Anwendungen mit begrenztem Bauraum, z. B. Schienenfahrzeuge, Drohnen, Ladegeräte oder Rack-Systeme

Robuster Betrieb unter extremen Bedingungen

• GaN- und SiC-Bauteile funktionieren auch bei hohen Umgebungstemperaturen zuverlässig

• Weniger Lüfter oder Kühlkörper erforderlich – höhere Zuverlässigkeit & längere Lebensdauer

Anwendungen in der Praxis

Beispiele für Produkte, die bereits auf GaN- oder SiC-Technologie setzen:

✅ CRS 2000 DC/DC-Wandler – hohe Spannungsstabilität für industrielle Anwendungen
✅ CBS-10K 10kW-Peak DC/DC-Wandler – kompakter Hochleistungswandler für Elektromobilität
✅ OVX-6400 3-phasiger DC/AC-Wechselrichter – für Bahnanwendungen mit Kettenleitungsversorgung
✅ FlexStorm Hochfrequenz-Gleichrichter – platzsparend, hocheffizient und lüfterlos

Forschung & Entwicklung: GaN-Technologie im Fokus

Premium PSU beteiligt sich aktiv am europäischen Forschungsprojekt ALL2GaN, das die Integration von GaN-Technologie in reale Anwendungen vorantreibt. Ziel: höhere Effizienz, geringere Kosten und mehr Nachhaltigkeit.

Highlights des Projekts:

• Integration von GaN in Bahnanwendungen, Ladeinfrastruktur und Energieverteilung

• Entwicklung von Prototypen mit hoher Schaltfrequenz und Leistungsdichte

• Kooperation mit Industrie und Wissenschaft, um die Technologie serienreif zu machen

• Beitrag zur CO₂-Reduktion durch effizientere Stromumwandlung

Durch die Kombination aus Forschung, Prototypenentwicklung und Markterfahrung entsteht eine neue Generation smarter, leistungsstarker Stromversorgungssysteme.

Die Zukunft gehört Gallium-Nitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC)

Egal ob Bahn, Industrie, Energie oder Mobilität – GaN und SiC sind der Schlüssel zu mehr Effizienz, weniger Energieverlust und höherer Kompaktheit.

Die Vorteile sind klar:
✔ Höherer Wirkungsgrad
✔ Geringere Verlustleistung
✔ Kompaktes Design
✔ Thermische Robustheit
✔ Höhere Lebensdauer

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