JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Ericsson Power Modules: Omvandling under omvandling

Hög verkningsgrad under alla belastningar. Det krävs av morgondagens omvandlare. Dessutom måste de kunna snacka kraft med processorer. Ericsson Power Modules tar sig an den utmaning som kallas digital kraft.
Elektroniktidningen möter Patrick le Fèvre – marknadsdirektör för Ericsson Power Modules – på ett ganska folktomt kontor i Telefonplan. Många i personalen är på resa till kunder och till andra delar av företaget i Sverige och utomlands.

Tomheten är lite symbolisk – att få tag på strömförsörjningsspecialister i Sverige är inte det lättaste.
Både forskning och tillverkning i Kina

I början gjorde Power Modules i Kina bara tillverkning. Men undan för undan har kineserna också börjat göra forskning och konstruktion.

Ericsson Power Modules producerar i Kalmar och Shanghai. Kalmar gör förserieproduktion i småvolymer av nya produkter. Just nu 1/16-brickorna.

Massproduktionen sker i Shanghai. Med undantag för de omvandlare som är baserade på keramiska substrat. De görs i Kalmar idag och i överskådlig framtid.

- För det är mycket svårt att överföra kunskaperna. Att flytta Kistatillverkningen till Kalmar tog två år, säger Patrick le Fèvre.

Tiden gick åt till utbildning och till att lära sig den skräddarsydda utrustningen för bland annat laserlödning.

Tillverkning i Kina har Ericsson Power Modules haft sedan 1996. Vilket uppmärksammades i ett pressmeddelande nyligen.

- Det är tioårsjubileum! Och samtidigt som vi firade det passade vi på att göra en kick-off på vårt center of excellence.

Topologi i Sverige och magnetism i Kina

För Ericsson Power Modules har även utveckling i Kina. Sedan flera år. Här görs bland annat produktkonstruktion och kvalitetsverifiering.

- Den verksamheten har utvecklats gradvis. Idag är forskningen och utvecklingen av hög kvalitet, säger Patrick le Fèvre.

- I Sverige sitter experterna på topologi, switching, digital styrning. I Kina sitter folk som är bra på magnetism, transformatorer och kompensationsloopar. Kombinationen av Sverige och Kina ger en bra produkt, säger Patrick le Fèvre.

”Hög kvalitet och avancerad konstruktion till konkurrenskraftig kostnad” kallar han det.

- Vi har till exempel produkter med 95 procent verkningsgrad där de lokala konkurrenterna erbjuder 89 procent.

Alla de anställda tas om hand enligt en ”etikkod” som innebär växande och utveckling.

- Det funkar bra! Vi coachar dem och ger dem det bästa vi har. Och vi får tillbaka det bästa från dem. Alla tjänar på det. Jag har sett andra företag genomföra utläggningsprojekt som gjorts enbart för att spara in arbetskostnaden. De har misslyckats, säger Patrick le Fèvre.

”Vill stanna hos oss”

Risken finns förstås att Power Modules utbildar personer som sedan hoppar av och blir framtida konkurrenter.

- Men det är inget unikt problem för Kina, säger Patrick le Fèvre.

- Visst är det svårare att hålla kvar folk i Kina, som boomar, än i USA och Europa. Men vi har låga avhoppssiffror jämfört med andra företag. Personalen vill stanna hos oss.

- Till en del handlar det säkert om statusen i namnet Ericsson. Det är nog svårare att behålla folk i ett litet okänt företag, säger Patrick le Fèvre.
– Telekomvärlden är sexigare. Det får vi sota för, säger Patrick le Fèvre.

Det finns i alla fall en som älskar strömförsörjning - moderbolaget Ericsson som sålt ut all sin komponentverksamhet utom just Ericsson Power Modules.

– Det finns mycket att vinna på att kunna optimera strömförsörjningen i systemet, och då är det en fördel att ha kunskapen inom huset, är Patrick le Fèvres förklaring.

Ericsson Power Modules tillverkar DCDC-omvandlare och -regulatorer i form av kortkomponenter.

Säljer inte bara till Ericsson

Sedan år 2002 är företaget en fristående enhet. Man har en egen forsknings- och utvecklingsavdelning, separat från Ericsson. Det juridiska kontraktsansvaret är separerat. Sälj och marknadsföring likaså.

Det enda gemensamma är IT, webb och informationsavdelning. Allt för att företaget utan intressekonflikter ska kunna göra affärer med Ericssonkonkurrenter som Siemens, Nokia, Cisco och Fujitsu.

Men Ericsson tar fortfarande 40 procent av försäljningen. Och det är telekomkraven som driver produktutvecklingen.

Färre fel än 100 ppm

Power Modules är berömd för att ha varit först med ute med ytmonterade kraftmoduler. Idag hävdar Patrick le Fèvre att företaget utmärker sig genom sin kvalitet.

– Vi har hög verkningsgrad i alla effektklasser.

– Och dessutom hög pålitlighet. Vi har skeppat 38 miljoner exemplar av PKF Macrodens sedan 1993 och antalet fel ligger under 100 ppm.

När det gäller blyfritt har man också varit tidigt ute. Företagets PKD-omvandlare var blyfri redan 2001. Den har sina egna fastlödda komponenter som inte får lossna då modulen i sin tur löds fast. Lösningen var blyfritt lödtenn med dess högre smältpunkt.

Digital kraft på två sätt

Men när nu RoHS kräver blyfritt överallt ändras spelreglerna. Ett exempel är omvandlaren PKF Macrodens, konstruerad i keramik och ingjuten i epoxyplast. Nu plockas plastinkapslingen bort. De högre temperaturerna gör ingjutning svårare. En öppen konstruktion tillåter dessutom kunderna att se innanmätet och kontrollera omlödningen i Ericssons modul.

Nästa utmaning på dagordningen är Digital Power, digital kraft. Omvandlarna ska bli intelligenta.

På två olika sätt.

Dels handar det om digital reglering av själva omvandlingen för att optimera omvandlarens verkningsgrad över ett brett spänningsområde. Dagens omvandlare har sin högsta verkningsgrad nära full last. I standbyläge eller vid låg last är verkningsgraden lägre. Lösningen är digital styrning av omvandlarens parametrar.

– Det är här den mest intressanta utvecklingen av omvandlartekniken sker, säger Patrick le Fèvre.

Digital reglering ska användas i bland annat nästa generations mobiltelefoner.

Den andra sortens digital kraft handlar om kommunikation och reglering på systemnivå. Mikroprocessorn ska kunna berätta för omvandlaren vilken spänning den för stunden behöver. Och omvandlaren ska kanske till och med kunna ge återkoppling om hur den mår, om den ser spänningen öka på ett sätt som kanske tyder på att något har gått snett, om den själv kanske är varm och behöver kylas.

Power One tidigt ute

Konkurrenten Power One satte digital power i den andra meningen på banan när företaget i februari 2004 lanserade Z One.

ImagePatrick le Fèvre tycker att Power One var lite väl tidigt ute.

– Power One har bra produkter. Men marknaden för digitalt styrda polomvandlare är inte stor idag, säger han och lägger handen på ett basstationskort fullt av signalprocessorer.

– Av ett enkel skäl: ett kort som detta har visserligen många många spänningar, men det är bara spänningen till mikroprocessorerna som behöver skräddarsys. Och detta är redan ordnat genom de VRM-moduler som mikroprocesssortillverkaren specificerat.

Det är Intel som driver utvecklingen. Konsumenterna vill ha mer pc-prestanda och mindre formfaktorer. Så strömförbrukningen måste hållas nere. Parallellisering av logiken är grunden. Men spänningsstyrningen är en viktig pusselbit.

Intel och pc driver utvecklingen

Först kom spänningsomvandling i flera steg där det första kan vara oreglerat och det sista ligger nära lasten. Härnäst i pc-världen kommer digital styrning.

Signalprocessorerna har inte kommit lika långt i utvecklingen som pc-processorerna. Inte än.
Nästa
generation
dc-omvandlare
höjer sin prestanda
genom digital reglering
och blir mer anpassningsbar
genom att prata om kraftbehoven
med mikroprocessorer och signalkretsar
 Image

– Men vi ser idag att tekniken håller på att flytta över till signalprocessorer och annan logik. Exempelvis kommer nästa generation av signalprocessorer att få en mycket aktiv energistyrning för att kunna optimera prestanda, säger Patrick le Fèvre.

Patrick le Fèvre vill inte berätta hur långt man självt kommit i utvecklingen av digital power.

– Vi forskar på båda sorterna. Och vi är mycket avancerade.

– Och nu är vi tillbaka där vi började!

Alltså till frågan varför Ericsson är intresserade av strömförsörjning. I utvecklingen av digital strömförsörjning kan Ericsson och Power Modules ge varandra återkoppling.

– Genom att vara en del av Ericsson vet vi tidigare än andra vad som är morgondagens krav i telekomsystemen.



Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Anne-Charlotte Lantz

Anne-Charlotte
Lantz

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)