– Tiefsetzsteller
– Hochsetzsteller
– Invertierender Hochsetz-Tiefsetzsteller
– Ćuk-Wandler
– SEPIC-Wandler
Leistungs-Elektronik
SiC und GaN versprechen einen höheren Wirkungsgrad und eine höhere Leistungsdichte – allerdings nur, wenn Firmware, Layout, Wärmemanagement und EMV als ein Gesamtsystem entwickelt werden. Fehler in nur einem dieser Bereiche können zu Ausfällen im Betrieb und Verzögerungen bei der Zertifizierung führen.
Promwad schließt diese Lücke. Mit über 22 Jahren Erfahrung in der Elektronikentwicklung und mehr als 100 Ingenieuren decken wir den gesamten Entwicklungsumfang ab – Hardware, Embedded Software und Industriedesign – für MOSFET-, IGBT-, SiC- und GaN-Transistortechnologien im Nieder- bis Hochspannungsbereich.
Warum Promwad
Ihr Partner für Leistungselektronik und komplexe Hardware-Software-Integration
Von uns entwickelte Lösungen
End-to-End-Entwicklung für das gesamte Spektrum an Produkten zur Leistungsumwandlung und zum Energiemanagement:
Wandler & Wechselrichter
— Leistungselektronische Wandler
(DC/DC, AC/DC, AC/AC, DC/AC)
— Modulare Multilevel-Wandler
— Neutralpunktgekoppelte Wechselrichter (NPC)
— Spannungszwischenkreis-Wechselrichter (VSI)
Stromversorgungen & Notstromsysteme
— Netzteile (PSU)
— Schaltnetzteile (SMPS)
— Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV)
— Automatische und statische Transferschalter
— Leistungselektronikbasierte Beleuchtungslösungen (z. B. LED-Treiber)
Motorantriebe & Elektromobilität
— 48-V-DC/DC-Bordnetzsysteme
(48 V ↔ 12/24 V, bidirektional)
— Motorsteuerungen
— Traktionswechselrichtermodule
— Ladeeinheiten
Energiespeicher & Batteriemanagement
— Energiespeichersysteme (ESS)
— Batteriemanagementsysteme (BMS)
Stromnetz, Netzqualität & Energieverteilung
— Leistungsfaktorkorrektur
— Aktive Filter und Kompensatoren
— Blindleistungskompensationssysteme
— Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssysteme (HGÜ)
— Energieverteilungssysteme
Kein vorgeschaltetes Verkaufsgespräch. Vereinbaren Sie ein 30-minütiges Gespräch mit einem Leistungselektronik-Ingenieur, um Ihr Konzept, Ihre Topologie und Ihre Zielvorgaben auf den Prüfstand zu stellen.
Unsere Dienstleistungen im Bereich Leistungselektronik
DSP- und Firmware-Entwicklung
Unsere Ingenieure sind hochqualifiziert in digitaler Signalverarbeitung (DSP) und entwickeln kundenspezifische Firmware für Leistungselektronikwandler und andere Geräte. Wir optimieren Parameter wie Totzeit und Pulsweitenmodulation (PWM), um eine präzise Steuerung und optimale Leistung für Ihre Lösungen zu gewährleisten.
FPGA-Design
Wir entwickeln Lösungen für die Steuerung und Signalverarbeitung von Leistungselektronik und implementieren Algorithmen für PWM, Rückkopplungsregelkreise und präzise Regelung. Durch die Integration von Fehlererkennungsmechanismen auf Hardwareebene gewährleisten wir Echtzeit-Reaktion und Schutz vor Systemanomalien.
Leiterplatten-Design-Simulation
Unser Team verwendet Tools wie Altium Designer und Siemens PADS Professional, um Leiterplatten (PCBs) zu entwerfen und zu simulieren. Wir implementieren gesteuerte Impedanz-Routen, thermische Vias und Layout-Partitionierung, um die Stromverteilung zu optimieren und die Möglichkeiten des Wärmemanagements zu verbessern.
Thermische Simulation
Mit Simulationssoftware für Leistungselektronik bewerten wir die Wärmeabgabe unter Berücksichtigung von Faktoren wie Leitung, Konvektion und Strahlung. Unser Team kann das Design von Kühlkörpern, die Platzierung von Komponenten und die Luftströmungswege optimieren, um einen zuverlässigen Betrieb unter variablen Lastbedingungen und Umgebungstemperaturen zu gewährleisten.
Schematische Entwurfssimulation
Als Unternehmen für Leistungselektronik verwenden wir branchenführende Simulationswerkzeuge wie SPICE und PLECS. Unser Team kann Leistungselektronikschaltungen analysieren und optimieren, indem es wichtige Parameter wie Spannungs-/Stromwellenformen, transienten Antworten und Komponentenbeanspruchungen validiert.
Thermische, mechanische und EMV-Tests
Unsere Prüfprotokolle umfassen thermische Zyklentests, Vibrationsprüfungen und elektromagnetische Verträglichkeit-Tests(EMV) mit Geräten, die den Standards der IEC 61800-3 und EN 61000-Serien entsprechen. Wir gewährleisten auch die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Betriebsumgebungen.
Anwendungsbereiche
Wir entwickeln Leistungselektronik für Branchen, in denen Zuverlässigkeit und Effizienz unverzichtbar sind:
Automotive & Elektromobilität
Traktionswechselrichter, Onboard-Ladegeräte, BMS und 48 V ↔ 12/24 V DC/DC-Wandler zur Versorgung von Nebenverbrauchern.
Telekommunikation
hocheffiziente Gleichrichter, Schaltnetzteile und Energieverteilungssysteme für die Netzwerkinfrastruktur.
Industrie & Robotik
Motorsteuerungen, Antriebssysteme und robuste Stromversorgungen für raue Umgebungsbedingungen.
Bahntechnik
Traktions- und Hilfsbetriebeumrichter, entwickelt nach den Standards der Verkehrstechnik.
Energietechnik
HGÜ, MMC, Energiespeichersysteme und netzgekoppelte Stromrichter.
Gebäudeautomation
LED-Treiber, unterbrechungsfreie Stromversorgungen und effizientes Energiemanagement.
Die meisten unserer Projekte beginnen mit einer nicht standardmäßigen Anforderung. Bringen Sie uns die anspruchsvolle Aufgabe – wir sagen Ihnen, ob sie realisierbar ist und wie wir sie umsetzen würden.
Zentrale Transformation: Umstieg auf Halbleiter mit großer Bandlücke (SiC & GaN)
Der Wechsel von herkömmlichem Silizium (Si) zu Halbleitern mit großer Bandlücke – SiC und GaN – bietet das größte Potenzial zur Steigerung von Leistungsdichte und Wirkungsgrad. Der Umstieg ist jedoch selten ohne Anpassungen möglich: Schnellere Schaltvorgänge machen parasitäre Effekte sichtbar, die Gate-Ansteuerung wird zum kritischen Faktor, das EMV-Verhalten verändert sich und das Wärmemanagement muss neu konzipiert werden.
So minimieren wir die Risiken. Promwad betrachtet den Umstieg als ganzheitliche Systemaufgabe und berücksichtigt dabei folgende Komponenten:
Im Fokus: 48-V-DC/DC-Bordnetzsysteme für elektrifizierte Fahrzeuge
48 V werden zusätzlich zum 12-V-Bordnetz eingeführt. Sitze, Schlösser, Beleuchtung und Anhänger – 12-V- und 24-V-Nebenverbraucher bleiben sowohl in Mildhybriden als auch in vollelektrischen Fahrzeugen bestehen. Der Grund liegt in den regulatorischen Anforderungen: 60 V DC ist die Obergrenze, unterhalb derer weder ein Berührungsschutz noch eine Isolationsüberwachung erforderlich ist. Eine Umstellung dieser Verbraucher auf eine höhere Spannung bietet daher keine Vorteile hinsichtlich der Konformität, würde jedoch eine erneute Qualifizierung sämtlicher Komponenten und eine Neubewertung des Sicherheitskonzepts erfordern. Zweispannungsbordnetze sind deshalb die Architektur, die heute in Serie geht.
Jede 48-V-Plattform, in der weiterhin 12-V-Verbraucher eingesetzt werden, benötigt einen Wandler zu deren Versorgung. In einem Mildhybrid stellt dieses eine Gerät zudem den einzigen Ladepfad für das gesamte 12-V-Bordnetz dar, einschließlich Beleuchtung und Lenkung. Standardlösungen erfüllen nur selten die spezifischen Anforderungen an Bauraum und Wärmehaushalt, Lastprofil oder ECU-Integration.
Unsere Position. Wir schließen die Lücke zwischen Referenzdesigns der Halbleiterhersteller und serienreifen Katalogprodukten von Tier-1-Zulieferern. Wir entwickeln den Wandler speziell für Ihr Fahrzeug und betrachten Topologie, Hardware und Firmware als ein Gesamtsystem. Unsere Lösungen richten sich an OEMs, die ihre Plattformen auf 48 V umstellen, an Tier-1-Zulieferer, die DC/DC-Module nach OEM-Spezifikationen entwickeln, sowie an Programme für Nutzfahrzeuge und Off-Highway-Maschinen, bei denen Nebenverbraucher elektrifiziert werden.
So entwickeln wir das System:
Systemweite Leistungsarchitektur
Integration von 48 V ↔ 12/24 V auf Architekturebene.
Individuelle DC/DC-Topologie
Auf Ihre Zielvorgaben für Wirkungsgrad, Wärmehaushalt und Lastprofil abgestimmte Topologie, einschließlich bidirektionalem Energiefluss.
Automotive-taugliche Hardware
Hochstrom-Leiterplattendesign und EMI-/EMV-gerechtes Layout, berücksichtigt ab dem ersten Schaltplanentwurf.
Embedded Firmware & Diagnose
Steuerung, On-Board-Diagnose und ECU-Integration über CAN/LIN.
Validierung & Konformität
Unterstützung bei der funktionalen Sicherheit nach ISO 26262, Prüfungen gemäß LV 148 / ISO 21780 und Prototypenentwicklung.
Referenzprojekt. Bei unserem Projekt zur Umrüstung von Lkw auf Elektroantrieb übernahmen wir das Reverse Engineering von CAN/LIN, die Signalemulation und die Diagnose der Nebenverbraucher, während die OEM-Subsysteme unverändert erhalten blieben.
Vereinbaren Sie ein 30-minütiges Gespräch mit einem Automotive-Leistungselektronik-Ingenieur, um Ihre 48-V-Topologie, die thermischen Randbedingungen und den Integrationspfad auf den Prüfstand zu stellen.
Unsere Referenzprojekte
Die Topologie, die Sie nicht zum Laufen bringen, der Wirkungsgrad, den Sie nicht erreichen, oder die EMV-Prüfung, an der Sie immer wieder scheitern. Genau darüber möchten wir mit Ihnen sprechen.
So sichern wir die Qualität
Qualität in der Leistungselektronik wird von Anfang an in das Design integriert und anschließend auf dem Prüfstand nachgewiesen.
Simulationsgestützte Entwicklung
Wir validieren, bevor wir fertigen – mit SPICE, PLECS, LTspice, PSpice, Qspice und Simulink für Schaltungs-, Wärme- und Transientenanalysen.
Konformitätsgerechte Entwicklung
EMV und Zuverlässigkeit werden von Anfang an in das Design integriert und anschließend durch Temperaturwechsel-, Vibrations- und EMV-Prüfungen gemäß IEC 61800-3 und der Normenreihe EN 61000 verifiziert.
Validierung im eigenen Labor
Jedes Design wird mit kalibrierten Geräten charakterisiert – mit Hochgeschwindigkeitsoszilloskopen, Spektrumanalysatoren und Signalgeneratoren.
Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen
Wir gewährleisten die Einhaltung regulatorischer Anforderungen und einen zuverlässigen Betrieb unter realen Last- und Temperaturbedingungen.
Unterstützte Topologien & Schalttechniken
Grundlegende Wandler
Wandler mittlerer Komplexität
Fortschrittliche Systeme
Spezielle Schalttechniken
Unser Technologie-Stack für die Entwicklung von Leistungselektronik
CAD-Software
Altium Designer, Siemens PADS Professional
Simulationstools
LTspice, PSpice, Simulink, Qspice
Transistoren und Halbleiterbauelemente
MOSFETs, IGBTs, GaN, SiC
Firmware-Entwicklung
C, C++, Rust, Verilog, VHDL
FPGA
AMD, Lattice, Microchip, Intel
DSP
TI: TMS320-Serie, Infineon: XMC, AURIX
Prüf- und Messtechnik
Oszilloskope, Multimeter, Funktionsgeneratoren, Spektrumanalysatoren, Systemstromversorgungen
Typische Betriebsfrequenzen (Teil 1)
– 50 kHz bis 120 kHz / USV-Hochsetzsteller / Tiefsetzsteller
– 80 kHz bis 160 kHz / PFC + Hochsetzsteller-AC/DC-Gleichrichter / einphasig / mehrphasig verschachtelt
– 120 kHz bis 240 kHz / DC/DC (galvanisch getrennt), AC/DC-Gleichrichter / H-Brücke / Vollbrücke / FB-ZVS
Typische Betriebsfrequenzen (Teil 2)
– 200 kHz bis 1.000 kHz / DC/DC (nicht galvanisch getrennt), DPA Enterprise / einphasiger Tiefsetzsteller / mehrphasig verschachtelt
– 1 MHz bis 4 MHz / DC/DC (nicht galvanisch getrennt), DPA / Bricks / einphasiger Tiefsetzsteller / mehrphasig verschachtelt
– 10 kHz bis 35 kHz / Motorsteuerung / dreiphasiger Wechselrichter
Bibliotheken
Infineon
SMPS Designer — Simulationstool für die Entwicklung elektronischer Stromversorgungen, IPOSIM — Simulationssoftware für Leistungselektronik, AURIX, MOTIX, Power MOSFET, ModusToolbox, Power-Management-ICs (PMIC), PowIRCenter
Texas Instruments (TI)
Bibliotheken für IGBT-Gate-Treiber, PowerLab-Referenzdesign-Bibliothek, WEBENCH Power Designer, SwitcherPro, Power-System-Management-Bibliothek (PSM), PMIC-Bibliotheken
Leistungsfaktorkorrektur (PFC)
Dreiphasiger aktiver PFC-Gleichrichter | PFC-Gleichrichter in Hochsetzstellertopologie | Dreiphasiger Diodenbrückengleichrichter | Vienna-Gleichrichter | Vienna-Gleichrichter-Demonstrator | 6-Schalter-PFC-Hochsetzgleichrichter (aktiver Hochsetzsteller) | 6-Schalter-PFC-Tiefsetzgleichrichter (aktiver Tiefsetzsteller) |
Demonstrator für einen 6-Schalter-PFC-Tiefsetzgleichrichter | PFC-Gleichrichter mit integriertem Aktivfilter (IAF) | IAF-Gleichrichter-Demonstrator | Swiss-Gleichrichter | Swiss-Gleichrichter-Demonstrator | ⅓-PWM-PFC-Hochsetz- und Tiefsetzgleichrichter | ⅓-isolierter Vienna-Gleichrichter | ⅔-PWM-Stromquellen-Gleichrichter als Tief- und Hochsetzsteller | Trident-Gleichrichter | Y-Gleichrichter | Y-Wechselrichter-Demonstrator | PFC in Hochsetz-Tiefsetzsteller-Topologie | PFC in Tiefsetz-Hochsetzsteller-Topologie
Algorithmen für die Leistungselektronik
Maximum-Power-Point-Tracking (MPPT) | 3P3Z-, 2P2Z- und PID-Regler | Fuzzy-Logic-Regelung (FLC) | Sliding-Mode-Regelung (SMC) | Modellprädiktive Regelung (MPC) | Hystereseregelung | Zustandsraumregelung | Adaptive Regelung
Wählen Sie, wie Sie mit uns zusammenarbeiten
Flexible Kooperationsmodelle, abgestimmt auf Ihre Geschäftsziele und den Reifegrad Ihres Projekts
Time & Material
Ideal für sich entwickelnde Projekte. Sie behalten die Kontrolle über Budget und Meilensteine, während wir Transparenz und schnelle Skalierung des Teams sicherstellen.
Dedicated Team
Ihre langfristige Engineering-Kapazität — ein selbstorganisiertes, domänenspezifisches Team, das in Ihre Prozesse integriert ist und für eine stabile, planbare Umsetzung sorgt.
Festpreis
Ideal für klar definierte Aufgaben mit eindeutigem Ergebnis. Umfang, Budget und Zeitplan werden im Voraus festgelegt, um planbare Resultate zu gewährleisten.
Bereit für mehr Leistung?
Lassen Sie uns gemeinsam eine leistungsstarke Lösung entwickeln!
FAQ
Welche Entwicklungsleistungen bietet Promwad im Bereich Leistungselektronik an?
Wir bieten durchgängige Entwicklungsleistungen für Nieder-, Mittel- und Hochspannungsanwendungen: Schaltplan- und Leiterplattendesign, DSP- und Firmware-Entwicklung, FPGA-Design, thermische und EMV-Simulationen sowie umfassende thermische, mechanische und EMV-Prüfungen – vom Konzept bis zur Serienproduktion.
Entwickeln Sie mit SiC und GaN oder ausschließlich mit Silizium?
Mit beidem. Wir arbeiten mit MOSFETs, IGBTs, SiC und GaN und sind auf die Umstellung von Produkten mit herkömmlichen Siliziumhalbleitern auf Bauelemente mit großer Bandlücke spezialisiert, um einen höheren Wirkungsgrad und eine höhere Leistungsdichte zu erzielen.
Für welche Branchen entwickeln Sie Lösungen?
Für die Automobilindustrie und Elektromobilität, Telekommunikation, Industrie und Robotik, Bahntechnik, Energietechnik sowie Gebäudeautomation.
Können Sie in ein bereits laufendes Projekt einsteigen?
Ja, wir können in jeder Projektphase einsteigen oder die vollständige Verantwortung übernehmen, einschließlich Projektmanagement und Risikokontrolle.