Festkörpertransformatoren für die Stromversorgung von KI-Rechenzentren

Der steigende Energiebedarf von KI-Rechenzentren erhöht den Druck auf die Stromnetzinfrastruktur, höhere Effizienz und Leistungsdichte in Stromwandlungssystemen bereitzustellen. In diesem Zusammenhang gaben die Infineon Technologies AG und DG Matrix eine Zusammenarbeit zur Integration von Siliziumkarbid-Halbleitern in Festkörpertransformator-Plattformen für KI-Rechenzentren und industrielle Energieanwendungen bekannt.

Halbleiterbasierte Transformatoren für moderne Netzanschlüsse
Die Zusammenarbeit konzentriert sich auf die Interport™ Multiport-Festkörpertransformatorplattform (SST) von DG Matrix, die die neuesten Siliziumkarbid-(SiC)-Leistungshalbleiter von Infineon nutzt, um Effizienz, Zuverlässigkeit und Leistungsdichte der Stromwandlung zu verbessern.

Festkörpertransformatoren ersetzen konventionelle Transformatoren auf Basis von Kupfer und Eisen durch halbleiterbasierte Stromwandlungsarchitekturen. Diese Systeme bieten im Vergleich zu herkömmlichen Transformatoren eine deutlich höhere Leistungsdichte sowie einen geringeren Platzbedarf und ermöglichen gleichzeitig eine flexiblere Steuerung des Energieflusses.

Nach Angaben der Unternehmen können SST-Systeme bis zu 14-mal kleiner und 40-mal leichter als herkömmliche Transformatoren sein und gleichzeitig eine schnellere Implementierung in netzgekoppelten Anwendungen ermöglichen.

Stromwandlungsarchitektur für KI- und Elektrifizierungsanwendungen
Die SST-Technologie ermöglicht die direkte Umwandlung von Mittelspannung aus dem Stromnetz in die niedrigeren Spannungen, die für Anwendungen wie KI-Rechenzentren, Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge, erneuerbare Energiesysteme und industrielle Microgrids erforderlich sind.

Neben der Spannungswandlung unterstützen diese Plattformen auch die aktive Regelung von Spannungsstabilität, Stromqualität und Energieflüssen. Solche Eigenschaften gewinnen in digitalen Energieinfrastrukturen zunehmend an Bedeutung, da variable Lasten durch KI-Anwendungen und Elektrifizierungssysteme eine dynamischere Interaktion mit dem Stromnetz erfordern.

Der Einsatz von SiC-Leistungshalbleitern ermöglicht gegenüber konventionellen siliziumbasierten Lösungen höhere Schalteffizienz und Leistungsdichte und eignet sich damit für anspruchsvolle Stromwandlungsanwendungen.

Integration in die Lieferkette und Auswirkungen auf die Systemleistung
Im Rahmen der Vereinbarung wird DG Matrix Infineon-SiC-Bauelemente in seine Interport-Produktfamilie integrieren. Dieser Ansatz soll die Halbleiterlieferkette stärken und gleichzeitig Verbesserungen bei Effizienz und Zuverlässigkeit auf Systemebene unterstützen.

Die Zusammenarbeit unterstützt zudem die Entwicklungsstrategie von DG Matrix, insbesondere im Hinblick auf Plattformen für höhere Spannungen sowie steigende Produktionsvolumina.

Rolle von SSTs in der zukünftigen Energieinfrastruktur
Die weltweit steigende Stromnachfrage infolge von Elektrifizierung und Digitalisierung erhöht das Interesse an halbleiterbasierten Energieinfrastrukturen, die zur Verbesserung von Netzstabilität und Effizienz beitragen können.

SST-Plattformen stellen einen Ansatz dar, diesen Wandel zu unterstützen, indem sie skalierbare und steuerbare Stromwandlung zwischen dem Netz und energieintensiven Anwendungen ermöglichen.

Redigiert von der Industriejournalistin Aishwarya Mambet, mit KI-Unterstützung.

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