Power Electronics

Wij realiseren power electronics die compact, efficiënt en EMC-proof is. Van AC/DC-voedingen en DC/DC-converters tot (bidirectionele) inverters en regeneratieve motorregelaars. Met SiC/GaN waar het impact maakt, en met functional safety volgens IEC 61508 wanneer het moet. Zo kom je sneller, voorspelbaarder en aantoonbaar compliant tot een industrieel robuust product.

Waarom Inspiro?

• SiC/GaN-expertise: Selectie van best bruikbare oplossing gericht op efficiëntie en formaat.
• Converter topologie design: 2-level en 3-level (NPC/T-TYPE), resonant (LLC), DAB Dual Active Bridge (DAB), in geoptimaliseerd formaat.
• Thermisch & EMC by design: EMI minimaliseren vanaf architectuur/PCB-layout; maar ook iteratief ontwerp middels testen, verificatie en optimalisatie in eigen lab.
• End-to-end: Design, simulaties, electronics, embedded (DSP/FPGA), testen, (pre)compliance en certificering.
• Model-based & meetgedreven: MATLAB/Simulink, PLECS en SPICE + laboratoriummetingen en iteratieve prototyping.

Wat we ontwerpen

Converters, inverters & voedingen

• (Bi-directionele) AC/DC & DC/DC: PFC-stages, SMPS, resonant (LLC), Dual-Active-Bridge (DAB).
• Grid-forming: Inverters voor o.a. Micro-grids.

Motorregelaars

• DC/AC: 2L/3L (NPC/T-TYPE) met SiC/GaN voor hoge efficiëntie, hoge stromen en compacte filters.
• Regeneratieve aandrijving: Terug voeden naar DC-bus of batterij; gecontroleerde remstrategieën.
• FOC-ready: snelle stroom/fluxregelaars, observer technieken, SVM, dead-time compensatie.

DSP- & FPGA-ontwikkeling

• DSP (bijv. TI C2000): Gebruik van de Control Law Accelerator (CLA), PWM-generatie, geavanceerde regelschema’s, realtime protecties, safety-software ontwikkeling.
• FPGA: snelle signaalverwerking, multikanaals meting, lockstep/CRC, deterministische safetymechanismen.
• Firmware: protectie (OVP/UVP/OCP/OTP, desat), diagnostiek, logging, field-updates.
• Spannings- en stroomregelaars: nauwkeurige controlloops, transientperformance, line/load regulation.

Magnetics – advies & optimalisatie

• Materiaalkeuze, gapstrategie, winding (litz, foil, planair).
• Lekinductie & koppeling optimaliseren voor lagere stroomrimpel en EMI; akoestiek en thermiek meeontwerpen.
• Lifecycle & supply: leverbaarheid, footprintcompatibiliteit en kostenefficiency in serieproductie.

Topologiekeuze

We selecteren 2-level of multilevel (NPC/T-TYPE) op Totale harmonische vervorming (THD), verliezen, dv/dt, kosten en overvoltagegedrag aan kabel/motorklemmen. Voor bidirectionele DC/DC toepassingen zetten we LLC of DAB in. Het resultaat: hogere vermogensdichtheid, kleinere heatsinks/filters en lagere totale systeemkosten.

Tools & methodiek

• Simulaties: MATLAB/Simulink (modelbased design), PLECS (losses/thermal), SPICE (transients).
• Validatie: HIL/PIL/SIL waar zinvol, steprespons, en verificatie in eigen lab.
• Ontwerpdata: schematics, PCB-constraints, loss breakdown, deratingcurves, SOA-analyses.
• Eigen power lab.

Thermisch & EMC by design

• Thermiek: conduction/forced convection, heat-sink selectie, interfacematerialen, hotspotmitigatie.
• EMC: retourpaden, switchnode geometrie, dV/dt beheersing, snubbers, common/differential-mode filtering.
• Pre-compliance: conducted/radiated emissions, ESD/EFT/surge; iteratieve mitigatie vóór eindkeuring.

Functional Safety & compliance

• IEC 61508 (SIL gericht): hazard & risk analysis, FMEDA, diagnostic coverage, prooftest intervals, safety plan/safety manual.
• IEC 6180052 (drives): STO/SS1/SS2, SLS, SLP; veilige torque/snelheidsfuncties in aandrijvingen.
• IEC 62109 (PVomvormers), EN 6100062/64 (EMC industrieel), IEC 623681 (algemene veiligheid waar van toepassing).
• Artefacten: safety requirements/spec, TSC/TSR, traceability, verificatieverslagen en compliancedossier.

Toepassingen

Groene energie (Solar & BESS)

• String/central micro-inverters, MPPT-stages, grid-forming.
• Battery Energy Storage System (BESS): bi-directionele DC/DC (buckboost), high Crates, efficiëntieoptimalisatie, thermal runaway preventie op systeemniveau. Battery Management System (BMS) design met SoC en SoH kalibratie.

E-mobiliteit & laden

• Onboard/Offboard converters, PFC-frontends, regeneratieve aandrijvingen, communicatie (waar nodig) met laadinfra (OCPP), kWh meters (MID).

Gebouwautomatisering & HVAC

• Efficiënte voedingen, UPS, ventilatie en pompregelingen, integratie in bestaande netwerken.

Aerospace & research

• Mission critical power + embedded control, strikte EMC/thermische regimes, doordachte diagnosen en logging.

Aanpak (6 stappen + deliverables)

1. Architectuur & Specification – usecases, topologiekeuze, systeem architectuur (incl. processorkeuze), safety/EMC risico’s, maakbaarheid.
2. Design – Model based, MATLAB/Simulink + PLECS; dimensionering halfgeleiders, magnetics en filters, rapid prototyping, kost-optimalisatie.
3. Elektronica & firmware development – schematics, PCB-layout, DSP/FPGA, low-level & high-level control, protecties; DFT/DFM.
4. Prototype & testen – bring-up, karakterisatie, thermiek/EMC-metingen, development iteraties.
5. Precompliance & safetyartefacten – meetrapporten, FMEDA, safety manual, verificatiematrix.
6. Industrialisatie – validatie, overdracht naar en optimalisatie van productie.

Deliverables (voorbeeld)

Architectuurdocument, simulatierapporten, schema/PCB-pakketten, magnetics advies, firmware, test/meetrapporten, safety artefacten (FMEDA, safety plan/manual), compliance dossier.

Plan een kosteloze intake. 

Binnen 10 werkdagen ontvang je een concrete aanpak met indicatieve doorlooptijd en budget of een road-map van ontwikkeling.

FAQ (uitgebreid)

Welke functional safety normen hanteren jullie?
In de specificatie fase wordt er gericht gekeken welke normen van toepassing zijn, maar wij hebben ervaring met IEC 61508 (SIL), aangevuld met IEC 6180052 voor drives en IEC 62109 voor PV-omvormers. We leveren safety-artefacten (FMEDA, safety plan/manual) en verifiëren diagnostic coverage.

Hoe borgen jullie EMC?
Door ‘EMC by design’ (layout/retourpaden, filtering) en pre-compliance (conducted/radiated + immuniteit) vóór certificering.

Welke tools gebruiken jullie?
MATLAB/Simulink, PLECS, SPICE; daarnaast laboratoriummetingen (efficiency, thermografie) en (zelf ontwikkelde)HIL/PIL/SIL indien gewenst.

Welke vermogens bereiken?
Van enkele tientallen watts tot meer dan 300 kilowatts, met systemen die je kan uitbreiden tot meer dan megawatts; de topologie en halfgeleiderkeuze schalen we op de usecase.

Kunnen jullie magnetics ook leveren?
We leverenadvies, dimensionering en specificaties (materiaal, winding, thermiek). Productie doen we met partners of jouw supply chain.