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Schutz vor Fehlfunktionen in Hochspannungselektronik

Juni 5, 2025
Ein gelbglühender Blitzstrahl auf einer Hochspannungs-Schalttafel inmitten orangefarbener Lichter und elektrischer Funken.

Mit Hochspannung betriebene Elektronikteile erfüllen kritische Funktionen in Elektrofahrzeugen, in der Automatisierung industrieller Prozesse, in nachhaltigen Energiesystemen, in der Luft- und Raumfahrt und in vielen anderen Bereichen. Diese Systeme sind extremen elektrischen Belastungen ausgesetzt und müssen vor Feuchtigkeit, Staub und Chemikalien geschützt werden, damit sie funktionsfähig bleiben. Konforme Beschichtungen spielen dabei eine wichtige Rolle und sichern die Leistungsfähigkeit dieser Systeme ab.

Konforme Beschichtungen werden auf bedruckte Leiterplatten (PCBs) und elektronische Bauteile aufgetragen und bilden eine dünne schützende Folie. Im Unterschied zu voluminösen Schutzhüllen passen sich konforme Beschichtungen eng an die Oberflächenkonturen der Komponenten an und sorgen für nahtlosen Schutz ohne erhebliche Auswirkungen auf das Gewicht oder die Abmessungen der Komponenten. Aufgrund dieser Eigenschaften sind sie ideal geeignet für kompakte Hochleistungselektronik und Anwendungen mit Gewichtsbeschränkungen.

Die primäre Aufgabe von konformen Beschichtungen in Hochspannungselektronik besteht darin, Bogenbildung, Coronaentladungen und Kriechstrom zu verhindern. Bei hohen Spannungen können selbst geringfügige Verunreinigungen, wie z.B. durch einen Wassertropfen, einen Strompfad bilden, der einen Totalausfall des Systems verursachen kann. Eine korrekt aufgetragene konforme Beschichtung erzeugt eine zuverlässig isolierende Barriere, die mögliche Probleme beträchtlich reduziert.

Die unterschiedlichen konformen Beschichtungsarten bieten jeweils spezielle Eigenschaften und Vorteile. Silikon-Beschichtungen eignen sich besonders gut für Umgebungsbedingungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit und sind darum eine hervorragende Wahl für Außenbereiche und industrielle Zwecke. Für einsatzkritische Hochspannungsanwendungen (Ladevorrichtungen in Elektrofahrzeugen, Energieumwandlungssysteme, elektrische Leistungsregler, Regelantriebe usw.) bilden ultradünne, konforme Parylene-Beschichtungen aufgrund ihrer unübertroffenen Gleichförmigkeit und dielektrischen Stärke eine ideale Schutzoption.

Zum Auftragen von konformen Beschichtungen können unterschiedliche Methoden angewendet werden. Je nach den Materialvoraussetzungen und den beabsichtigten Zwecken können die Beschichtungen aufgebürstet, aufgesprüht oder im Tauchbad oder mittels Dampfabscheidungsverfahren aufgetragen werden. Unabhängig von der verwendeten Methode muss das Verfahren höchste Beschichtungsansprüche erfüllen, da selbst kleinste Bläschen oder Poren in elektronischen Hochspannungssystemen zu Schäden an den Komponenten führen können.

Die zentrale Rolle, die Hochspannungselektronik in einem immer größeren Anwendungsspektrum einnimmt, erfordert höchste Zuverlässigkeit und eine lange Einsatzbereitschaft. Konforme Beschichtungen bieten verbesserten Schutz unter extremen Umweltbedingungen und betrieblichen Belastungen und erfüllen damit eine unverzichtbare Funktion für die Leistungsfähigkeit dieser Systeme. Die Wahl einer geeigneten Beschichtung für hochleistungsfähige Elektronikanwendungen muss bereits frühzeitig im Designprozess erfolgen und hat maßgeblichen Einfluss auf die Sicherheit, Robustheit und Langlebigkeit des Endprodukts.

Kontaktieren Sie SCS, um zu erfahren, wie konforme Beschichtungen die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Hochspannungselektronik verbessern.

Global Coverage Ausgabe 102, Frühjahr 2025