Jahrzehntelange Erfahrung ist die Grundlage für ein einzigartiges Training für Schaltnetzteile

Veröffentlicht am: 15 September 2021

Experte:

Frans Pansier MSc

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Beim Kauf eines neuen Laptops oder Fernsehers machen Sie sich wahrscheinlich nicht viele Gedanken über die Stromversorgung. Die meisten Menschen schließen sie einfach an die Stromquelle an und denken nicht weiter darüber nach. In Wirklichkeit sind Netzteile jedoch ein entscheidender Bestandteil der Stromversorgung für fast alle elektronischen Geräte, die Sie besitzen. Sie nehmen die volle Leistung des Wechselstroms (AC) aus dem Stromnetz auf und wandeln sie in die nutzbare Spannung um, die der Elektronik Leben einhaucht.

„Im Grunde braucht jedes elektronische Gerät, mit Ausnahme einiger weniger, einen externen oder internen Netzadapter, um die Energie aus dem Stromnetz zu nutzen“, erklärt Frans Pansier, ehemaliger Spezialist für Stromversorgungen bei Philips und NXP und Dozent am High Tech Institute mit mehr als zehnjähriger Erfahrung in diesem Bereich. „Andernfalls würde der volle Stromfluss der 230 Volt aus dem Netz die Elektronik durchbrennen lassen und eine Menge Sicherheitsprobleme verursachen.“

Kredit: Joyce Caboor

Die Entwicklung moderner Netzteile nahm in den 1980er Jahren richtig Fahrt auf. Angeführt von Unternehmen der Fernsehtechnik waren es Marken wie Panasonic, Sony, Siemens und Philips, um nur einige zu nennen, die Stromversorgungen für den industriellen Einsatz wirklich produzierbar machten. „Damals musste jedes Teil, jedes Stück und jede Komponente selbst entwickelt werden, weil es keine Hersteller von geeigneten Transformatoren, Kondensatoren usw. gab. Es gab damals wirklich keinen Markt für diese Dinge, also mussten wir alles selbst machen“, erklärt Pansier, der 1986 in die Fernsehabteilung von Philips eintrat und zwanzig Jahre lang Receiver, Netzteile und andere Leistungselektronik entwickelte.

Unerhört

Die konventionelle Weisheit, die sich vielleicht am Mooreschen Gesetz orientiert, besagt, dass neu entwickelte Technologien im Zuge des Fortschritts in der Elektronik immer effizienter und kostengünstiger werden. Wenn es jedoch um die Energieversorgung dieser modernen technologischen Wunderwerke geht, ist die Weisheit alles andere als konventionell. Laut Pansier haben die Informationen, die in den Lehrbüchern der technischen Universitäten stehen, kaum etwas mit der Realität zu tun. Vieles von dem, was die Industrie heute verwendet, stammt aus den Entwicklungen der Unterhaltungselektronikabteilung von Philips – vor etwa vierzig Jahren.

Mit einem Master-Abschluss in elektrotechnischen Materialien von der Technischen Universität Delft war Pansier mit dem gesamten Spektrum elektronischer Komponenten vertraut, von Halbleitern bis hin zu Magneten, Kondensatoren und mehr. Aber erst als er mehrere Jahre Berufserfahrung bei Philips sammelte, kam alles zusammen. „Bei Stromversorgungen erhalten Sie die beste Leistung zum niedrigsten Preis, wenn Sie genau wissen, was Sie mit den einzelnen Komponenten tun können und – was ebenso wichtig ist – was Sie besser nicht tun sollten“, scherzt Pansier. „Aber lassen Sie mich Ihnen sagen, dass es nicht viele Menschen auf der Welt gibt, die über dieses Wissen verfügen.“

Wenn Pansier auf seine Zeit bei Philips zurückblickt, wird sogar noch deutlicher, wie stark die Entwicklungsarbeit wirklich war. „Im Nachhinein sehe ich, wie unerhört und innovativ unsere Arbeit war“, meint Pansier. „Am deutlichsten wird, dass die Unternehmen der Unterhaltungselektronik den TUs damals wie heute Lichtjahre voraus sind, wenn es um diese Technologie geht. Das ist keine Kritik an den TUs, es ist nur so, dass die Entwicklung im Bereich der Stromversorgungen nur mit jahrelanger Erfahrung möglich ist, nicht mit einem vierjährigen Promotionsprojekt. Selbst heute werden Sie feststellen, dass ein Großteil des Materials, das an den TUs gelehrt wird, dasselbe ist, was ich seit 1980 gelernt und mit dem ich gearbeitet habe.“

Kredit: Joyce Caboor

Einzigartig

Nachdem er jahrelang an der Entwicklung von Stromversorgungen gearbeitet hatte, einschließlich der mühsamen Arbeit der Patentanmeldungen für neue Designs und Technologien, wurde Pansier gebeten, zusammen mit anderen Spezialisten einen Kurs einzurichten. Er erkannte, wie ungewöhnlich seine Erfahrung war, sowohl aus der Sicht der elektronischen Komponenten als auch aus der Sicht der Industrie, und wollte helfen, sein Wissen zu verbreiten und die Denkweise jüngerer und weniger erfahrener Ingenieure wirklich herauszufordern. So wurde er Ausbilder bei Philips CTT und unterrichtete die Grundlagen der Leistungselektronik, die sich damals auch auf die Bildröhre und die Erzeugung von Hochspannung und Ablenkung konzentrierte.

Pansier: „Dieser Kurs wurde komplett von uns entwickelt, und ich habe fünf oder sechs verschiedene Teile für die Schulung geschrieben. Er war deshalb so einzigartig, weil ich während meiner Arbeit verschiedene Fabriken besucht habe, die die Komponenten herstellen, und mit den Konstrukteuren gesprochen habe, um die komplette Geschichte zu erfahren, von den Eigenschaften bis zu den physischen Teilen. Diese Informationen sind in den einzigartigen Kurs eingeflossen.“

Ende der 90er Jahre hatte Philips jedoch seine TV-Entwicklung und auch den CTT-Kurs aufgegeben. Pansier war jedoch gezwungen, sein über Jahrzehnte angesammeltes Wissen weiterzugeben, und setzte es bei NXP fort, wo er als Architekt für Stromversorgungen arbeitete. Gleichzeitig arbeitete er mit der TU Delft zusammen, um Studenten zu helfen, die gerade in die Leistungselektronik einsteigen, und schließlich zurück in seiner Heimat als Ausbilder für das High Tech Institute – dem Erbe des CTT von Philips.

In der sechstägigen Schulung „Schaltnetzteile“ führt Pansier die Teilnehmer durch seine langjährige Erfahrung in der Leistungselektronik und hilft ihnen, ihr Wissen zu erweitern und eine Reihe von Fallstricken zu vermeiden, denen viele Ingenieure begegnen. „Wir haben uns sehr viel Mühe gegeben, eine Schulung zu entwickeln, die informativ und umfassend ist“, beschreibt Pansier.

„Von den Randbedingungen der kontinuierlichen und nicht-kontinuierlichen Modi in der Leistungselektronik über die grundlegenden Topologien von Stromversorgungen bis hin zu den Design-, Simulations- und Berechnungsmethoden, die für ihre Bewertung erforderlich sind, und dem Erreichen von Konformitätsstandards für Sicherheit, Zuverlässigkeit, EMI und Effizienz – wir decken wirklich alles ab. Das ist es, was diesen Kurs auszeichnet, denn er bietet eine einzigartige Sicht auf den gesamten Prozess und das System, eine Sicht, die über mehrere Jahrzehnte aufgebaut wurde. Und der größte Anreiz für die Teilnehmer ist einfach. Sie können diese Ansammlung von Informationen und Erfahrungen einfach nirgendwo anders finden.“

Dieser Artikel wurde von Collin Arocho geschrieben, Tech-Redakteur von Bits&Chips.