Die Leistungselektronik wandelt sich ständig. Immer mehr Systeme setzen auf 48 Volt statt auf klassische Hochvolt- oder Niedervolt-Technik. Der Grund ist einfach: 48 Volt gelten als sicherer, ermöglichen trotzdem deutliche Leistungssteigerungen und werden zunehmend zum neuen Standard. Sowohl in der Automobilindustrie aber vor allem auch in Energiespeichern. Doch die Umstellung auf 48 Volt bringt neben mehr Sicherheit auch neue Herausforderungen mit sich. Denn nicht nur die Wahl der Halbleiter entscheidet über den Erfolg eines Designs.

Wie gut kennen Sie sich mit Leitungen aus?

Diese Frage wird im 48-Volt-Umfeld wichtiger denn je. Zwar klingt 48 Volt harmlos, doch in der Praxis fließen deutlich höhere Ströme. Es geht um Leistung. Und mit steigenden Strömen steigen auch die Anforderungen an die Leitungen: Widerstände, Induktivitäten und vor allem Frequenzeffekte beeinflussen die Signalqualität und Effizienz erheblich.

Ein besonders relevantes Phänomen ist hier der Skin-Effekt. Mit zunehmender Frequenz wandern Wechselströme immer stärker an die Oberfläche eines Leiters. Das bedeutet, dass der effektive Querschnitt für den Stromfluss schrumpft und der Widerstand steigt – und das bereits bei Frequenzen im Kilohertz-Bereich. In der Folge entstehen Verluste, Erwärmung und mögliche Störungen. Eine gezielte Auswahl und Dimensionierung der Leitungen – etwa durch den Einsatz von Litzen oder speziellen Leitermaterialien – wird damit zur Pflicht. Doch auch Simulationen können helfen.

Auch die richtige Messtechnik spielt bei 48-Volt-Systemen eine entscheidende Rolle. Ein falscher Tastkopf oder eine ungeeignete Messanordnung kann das Messergebnis verfälschen – und damit zur Fehlinterpretation führen. Insbesondere bei höheren Frequenzen und schnellen Schaltvorgängen kommt es auf die Wahl eines passenden Tastkopfes an, der kapazitiv möglichst wenig belastet und das Frequenzverhalten des Systems nicht unnötig beeinflusst.

Das Frequenzverhalten selbst wird häufig unterschätzt. Selbst wenn die Grundfrequenz eines Systems vermeintlich niedrig erscheint, erzeugen schnelle Schaltflanken ein breites Spektrum an Oberwellen. Diese Hochfrequenzanteile wirken sich auf EMV, Leitungsverluste und sogar auf die Lebensdauer von Bauteilen aus.

Viele weitere spannende Aspekte der 48-Volt-Technologie finden Sie ausführlich in unserem Dossier. Tauchen Sie ein, um tiefergehende Einblicke in die neuesten Entwicklungen und Best Practices der Leistungselektronik zu gewinnen.