Это объявлено о покупке SET GmbH (КОМПЛЕКТ), лидеры в области разработки аэрокосмических и оборонных испытательных систем и пионеры в области тестирования надежности силовых полупроводников. Совместными усилиями фирмы ускорят конвергенцию цепочек поставок полупроводников для транспортировки, используя материалы для силовой электроники, такие как карбид кремния и нитрид галлия, и сократят время выхода на рынок ключевых, отличающихся высокой производительностью продуктов.

Компания NI имеет долгую историю предоставления решений для тестирования линейно заменяемых блоков, систем управления и калькуляторов для аэрокосмической промышленности. Тестовые системы System-on-demand (SoD) используют шаблонный дизайн системы и документацию, чтобы свести к минимуму время разработки, интеграции и доставки тестовой системы с месяцев до недель. NI и SET обеспечат проектирование и интеграцию систем, основанных на эталонной архитектуре, готовые к печати решения для тестирования SoD и лаборатории аэрокосмической валидации.

Предлагая новые и динамичные процедуры испытаний, SET обеспечивает квалификацию передовых так силовые полупроводники для автомобильной промышленности с высокой точностью и надежностью.

В эксклюзивном интервью Power Electronics News Кристиан Пастуха, руководитель отдела аэрокосмических испытаний SET GmbH; Джоуи Тун, директор по промышленности и корпоративному развитию подразделения полупроводников и электроники в Это; и Бен Робинсон, специалист по маркетингу аэрокосмических и оборонных решений в NI, отметил важность этого приобретения.

“Основная роль, которую играют SiC и GaN, заключается в том, что ‘силовой агрегат’ полупроводники, ” сказал Тун. “Это полупроводник, который принимает напряжение батареи постоянного тока, преобразует в переменный и подает его на электродвигатель ЭВ— таким образом, ”силовой агрегат». В качестве примера с физической точки зрения, МОП-транзисторы SiC упакованы в виде силового модуля, который интегрирован как часть инвертора».

В дальнейшем приобретение расширит возможности NI в области систем обеспечения надежности силовых полупроводниковых приборов для автомобильный, область с высокими темпами роста инвестиций. По словам Пастухи, NI и SET тесно сотрудничают в аэрокосмическом секторе с 2020 года. Теперь инновационные продукты SET могут быть доступны и обслуживаться локально для клиентов по всему миру через обширную сеть продаж, поддержки и сервисного обслуживания NI.

Опыт SET в разработке тестовых систем для аэрокосмической промышленности и обороны дополняет предложения NI в других областях, как заметил Пастуха: “SET разрабатывает целые тестовые системы, чего NI до сих пор не делала на таком уровне. Благодаря слиянию NI теперь также может предлагать своим клиентам целые тестовые инфраструктуры. Более того, метод «система по требованию», разработанный SET, обеспечивает чрезвычайно короткие сроки поставки — от 12 до 15 недель — для целых тестовых систем в авиационной промышленности. Модульная и стандартизированная архитектура тестовых систем основана на аппаратных и программных платформах NI. Процесс проектирования на основе моделей обеспечивает большую гибкость при внесении изменений в дизайн, которые могут быть внесены в любое время проекта без задержек. Общая стоимость тестирования снижается, поскольку тестовые системы являются расширяемыми и многоразовыми.”

По словам Пастуча, ресурсы SET ранее не могли обслуживать клиентов локально по всему миру: “У NI есть глобальная сеть продаж, сервиса, поддержки и производства, и теперь она может сделать инновационные продукты SET доступными там. SET объединяет технические знания и инновационные системы, основанные на наборе инструментов NI. В рамках совместной поддержки клиентов SET разработает и соберет тестовую систему, в то время как NI предоставит набор аппаратных и программных средств, а также сервис и поддержку системы по всему миру. Примером из аэрокосмической отрасли могут служить такие клиенты, как OEM-производители eVTOL, с которыми работает SET. Ранее NI могла предлагать продукты только там, но с SET together теперь они могут предложить целую тестовую инфраструктуру, которая растет вместе с ними и может использоваться повторно ”.

Пастуча ожидает, что рынок eVTOL будет сильно расти и появятся новые рекомендации по сертификации: “Во-первых, самолеты eVTOL будут сертифицированы, и наряду с этим автономный полет также будет развиваться с новыми задачами сертификации, которые повлекут за собой множество исследований и разработок и испытаний. Именно здесь NI и SET теперь могут поддерживать рынок с самого начала”.

В связи с тем, что eVTOL — это рынок с исключительно короткими циклами разработки, скорость SoD — автоматизированного процесса проектирования тестовых систем — имеет решающее значение. Традиционная разработка продукта вытесняется разработкой на основе моделей. SoD, с его методологией проектирования на основе моделей и набором инструментов NI, уже способен предоставить необходимые ответы.

По словам Робинсона, NI PXI, Switch Load and Signal Conditioning и VeriStand являются идеальными инструментами для создания систем тестирования аппаратного обеспечения авионики в цикле. “SoD дополняет эти продукты, предлагая целую архитектуру проектирования тестовых систем, основанную на требованиях тестируемой системы управления, и шаблонный подход к проектированию системы и документации, который сокращает время разработки, интеграции и доставки тестовых систем с нескольких месяцев до всего лишь 12 недель”, — сказал он.

Водород и другие альтернативные двигательные технологии и виды топлива будут играть все возрастающую роль. Там SET и NI уже помогают исследователям с решениями для тестирования системы по требованию. Вместе эти две организации хорошо подготовлены к решению этих проблем и, как первые пользователи, находятся в непосредственной близости от потребителей и научных исследований.

Аэрокосмическая промышленность внедряет новые инженерные практики, такие как разработка систем на основе моделей и digital thread, которые требуют установления и изменения требований к продукту и испытаниям. “SoD хорошо подходит для программ, которым необходимо быстро добавлять возможности, сохраняя при этом авторитетный источник истины для цифрового потока”, — сказал Робинсон. “Новые контрактные средства в оборонной промышленности позволяют подрядчикам осуществлять стратегические инвестиции в испытательные активы, которые можно обслуживать и повторно использовать в рамках нескольких программ, что делает SoD ценным решением, которое можно легко дополнять и поддерживать с течением времени. И NI, и SET находятся в выгодном положении, чтобы обеспечить дифференцированную стоимость в ответ на эти тенденции”.

Силовые полупроводники

По словам Туна, обслуживание силовых полупроводников является частью стратегии NI, направленной на то, чтобы сосредоточить внимание на самых серьезных проблемах отрасли и возможностях роста. “Хотя широкополосные полупроводники [WBG] существуют уже некоторое время, их использование в силовых установках электромобилей все еще относительно ново”, — сказал он.

Силовые устройства на базе WBG обладают потенциалом для кардинального повышения энергоэффективности и производительности по сравнению с устройствами на основе кремния. GaN и SiC являются одними из наиболее перспективных материалов WBG, которые позволяют существенно превышать пределы производительности существующих коммутационных устройств Si. Силовые устройства на базе WBG обеспечивают быстрое переключение с меньшими потерями мощности при более высоких частотах переключения, что позволяет создавать силовые преобразователи с высокой плотностью мощности и КПД.

“Новые материалы, такие как SiC, в данном конкретном случае изучены не так хорошо, как кремний, поэтому многие вопросы, связанные с физикой устройств, все еще решаются”, — сказал Тун. “Что касается проверки надежности, мы должны отметить, что она не всегда проходит в форме отказа или производственного выхода. Существуют проблемы с физикой устройства, которые могут привести к изменению электрических характеристик SiC MOSFET со временем при его использовании в электромобилях. Некоторые из этих изменений могут привести к тому, что со временем и при использовании инвертор станет менее эффективным, что потенциально повлияет на количество миль на зарядку электромобиля. Таким образом, тестирование надежности позволяет нам понять и учесть эти факторы. Это помогает производителям соответствующим образом моделировать или уточнять характеристики транспортного средства”.

Надежность устройств силовой электроники неотделима от надежности систем силовой электроники и является серьезной проблемой для промышленности и научных кругов.