Halbleiter verbessern die Energiebilanz von Hausgeräten

Jeder kennt das Geräusch eines ständig laufenden Kühlschranks. Dieses Geräusch stört nicht nur den Alltag, sondern ist auch ein Zeichen für schlechte Energieeffizienz. Der Grund dafür ist einfach: Die meisten Haushaltsgeräte funktionieren mit Motoren – um die Trommel in einer Waschmaschine zu drehen, um Luft oder ein Gas in einem Kühlschrank zu komprimieren oder um Lebensmittel zu kühlen. In der Vergangenheit wurden diese Motoren einfach ein- oder ausgeschaltet oder den ganzen Tag laufen gelassen, was zu immensem Energieverbrauch und -verlust führte – und zu Geräuschen. Die Regelung des Motors durch Inverterisierung ist eine effektive und effiziente Lösung, um Energie zu sparen.

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Moderne Anforderungen erfüllen – durch Inverterisierung

Der heutige Lebensstil in den meisten Regionen der Welt erzeugt einen hohen Energiebedarf. Haushaltsgeräte wie Klimaanlagen und Kühlschränke führen zu mehr CO2-Emissionen als nötig. In den letzten Jahren haben die Hersteller daran gearbeitet, die Energieverluste drastisch zu reduzieren, indem die in den Motor eingespeiste Leistung geregelt wird. Denn es ist unnötig, Motoren ständig mit voller Drehzahl laufen zu lassen. In modernen Haushaltsgeräten werden die Motoren durch Halbleiter gesteuert. Dadurch sind sie angenehm leise, energieeffizient und sogar kleiner.

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So funktioniert die Inverterisierung

Inverterisierung, also die gezielte Steuerung des Motors, ermöglicht, dass Geräte nur so viel Strom verbrauchen wie sie tatsächlich benötigen – weil sie genau wissen, wann und wie hoch Bedarf besteht. Chips von Infineon steuern das Zusammenspiel von Sensoren, Mikrocontrollern und Energiechips. Die Kombination dieser verschiedenen Halbleiter bietet eine optimale Regelung des Stromflusses, die als Frequenzumrichter oder einfach Inverter bezeichnet wird.

Das Prinzip ist einfach: Durch die ständige Erfassung von Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Motordrehzahl unterstützen Sensoren den effizienten Betrieb eines Geräts. Ein Minicomputer oder Mikrocontroller errechnet auf Basis dieser Daten die notwendigen Steuerbefehle. Powerchips setzen diese in die optimale Drehzahl des Motors um und halten so die Temperatur des Kühlschranks konstant. Das ist viel effizienter als den Motor den ganzen Tag an- und auszuschalten.

Infineon-Lösungen für effiziente Consumer-Anwendungen

Leistungshalbleiter von Infineon reduzieren Energieverluste in Motorsteuerungen für Pumpen in Waschmaschinen, Geschirrspülern, Heiz- und Kühlsystemen. Sie ermöglichen die Leistungsumwandlung in induktiven Heizsystemen wie Reiskochern oder bei der Erzeugung von Hochspannung für Mikrowellen. Im Jahr 2018 wurde 1/3 der weltweiten Haushaltsgeräte mit Halbleiterprodukten von Infineon inverterisiert. Das entspricht einer Energieeinsparung von 10.752,83 GWh und mehr als 6,2 Millionen Tonnen CO2-Emissionen. Würden alle Kühlschränke der Welt mit Infineon-Halbleitern inverterisiert, würde dies so viel Energie einsparen, wie Schweden in einem Jahr verbraucht.

Speziell für diese Art von Haushaltsgeräten bietet Infineon ein umfassendes Portfolio, um höchste Effizienzniveaus zu erreichen. CIPOS™ Intelligent Power Modules sind die optimale Lösung für hochintegrierte Kompressorantriebe; diskrete Lösungen sind die beste Wahl, wenn Flexibilität im Design und die Optimierung der thermischen Leistung die wichtigsten Faktoren sind. Sie alle können mit iMOTION™-Produkten für die dedizierte Motorsteuerung kombiniert werden. Für die Hilfsstromversorgung rundet das CoolSET™ mit seiner erhöhten Robustheit und Leistung unser Leistungsportfolio ab. Diskrete IGBTs, die für Induktionsheizungsanwendungen entwickelt wurden, in Kombination mit PSoC™-Mikrocontrollern für die Systemsteuerung, AIROC™ Wi-Fi & Combos-Produkten und XENSIV™-Sensoren ermöglichen äußerst kompakte, robuste und zuverlässige Systeme, die weniger Strom verbrauchen und eine ansprechende Benutzeroberfläche bieten.

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In diesen Anwendungsbereichen kann die Energieeffizienz gesteigert werden