60 Jahre International Rectifier

Eine wahre Tellerwäschergeschichte

01.12.2006 | Redakteur: Gerd Kucera

IRF-Gründer und heutiger Chairman of the Board, Eric Lidow (93), arbeitet noch immer im selben Büro, das er vor 60 Jahren einrichtete (vor dem Bildnis seines Vaters Leon)
IRF-Gründer und heutiger Chairman of the Board, Eric Lidow (93), arbeitet noch immer im selben Büro, das er vor 60 Jahren einrichtete (vor dem Bildnis seines Vaters Leon)

60 Jahre International Rectifier: Wie der junge Emigrant Eric Lidow in Amerika zwischen 1937 und 1947 mit eisernem Willen einen heute führenden Halbleiterkonzern gründete.

1937 macht der 23-jährige Student Eric Lidow an der Universität Berlin im Fach Fotovoltaik sein Diplom. Der allerschlechteste Ort zu der Zeit für einen jungen Juden. So emigriert der aus Vilnius/Litauen stammende Jungtechniker wohlweislich, aber mit nur 14 US-$ Barvermögen und ohne Englischkenntnisse nach Amerika. Sein ganzes Talent, fünf Sprachen (außer Englisch) zu beherrschen, und auch sein Technikdiplom sind ihm bei der Suche nach Arbeit anfänglich wenig nütze. Doch als Reifenstapler und Tellerwäscher über die Runden gekommen etabliert er schließlich 1947 mit eisernem Willen ein Unternehmen, das einmal in der Welt führend sein und einen Börsenwert von über 3 Mrd. US-$ haben soll.In einer Industrie, in der Firmen üblicherweise kaum 40 Jahre alt sind, feiert International Rectifier in diesem Jahr den 60sten Geburtstag. Kein anderes Unternehmen hat der Technik der Leistungselektronik in dem Maße die Richtung gewiesen wie International Rectifier (IRF). Entscheidende Entwicklungen waren etwa Selen-Plattengleichrichter, Germanium-Gehäusegleichrichter, Selen-Fotozellen, Siliziumdioden, Zenerdioden und, ganz wesentlich, der HEXFET-Power-MOSFET. Mit seiner Markteinführung 1979 hatte der bipolare Leistungstransistor eine ernstzunehmende Konkurrenz bekommen. Rasch erkannte die Industrie die technischen Vorzüge dieser besonderen Innovation und nutzte den neuen, in hexagonaler Zellenstruktur aufgebauten Hochleistungs-MOSFET. Energie war von nun an noch effizienter nutzbar.

„Stellen Sie sich vor, Sie wollen ein Glas Wasser trinken“, sagt Alexander Lidow, CEO von International Rectifier, „aber Sie können das Glas nur an einem Hydranten füllen. Wie viel Wasser geht wohl verloren? In den Anfängen der Elektronik war das die Situation. Mit unserer XEXFET-Power-MOSFET-Entwicklung haben wir diese Situation geändert. Denn übertragen auf das Bild des Hydranten kann man nun das Wasser tropfenweise in das Glas füllen, ohne ein Quäntchen zu vergeuden.“

Mit einem heute fassettenreichen Produktsortiment will der Sohn des Firmengründers Energie sparende Elektronik für alle Branchen bereitstellen. Ganz besonders für die elektrische Antriebstechnik, einer Branche, die am verschwenderischsten mit der knappen Ressource umgeht.

Von Vilnius nach New York: Ein Anfang mit Hindernissen

Die Ursprünge reichen bis ins russische Zarenreich zurück. Vor 93 Jahren wurde Alexander Lidows Vater, Eric Lidow, in Vilnius, der heutigen Hauptstadt Litauens, geboren. Zu dieser Zeit stand Vilnius unter russischer Führung. Weil Erics Vater, Leon Lidow, sich in der russischen Armee verpflichtete, zog die jüdische Familie nach Russland. Neun Jahre später kehrte sie schließlich ins, inzwischen polnische, Vilnius zurück. In seiner Geburtsstadt besuchte Eric Lidow nun das Gymnasium, das erstmals sein Interesse für das Ingenieurwesen weckte. „Die meisten meiner Freunde wollten ja eher wohlhabende Anwälte, Ärzte oder Geschäftsmänner werden“, erinnert sich Eric Lidow, der heutige Chairman of the Board bei International Rectifier im kalifornischen El Segundo.Nach Abschluss des Gymnasiums 1931 verließ Eric Lidow seine Geburtsstadt, um sich in Berlin an der Technischen Universität für das Ingenieurstudium mit Schwerpunkt Fotovoltaik zu immatrikulieren. Obwohl seine Eltern nur vage Vorstellungen von einem Elektroingenieur hatten, unterstützten sie ihn bei seiner Entscheidung.

„Venture Capital“ anno 1940

Nach Abschluss des Studiums 1937 in Berlin waren die Möglichkeiten einer weiteren Ausbildung in der Nazi-Diktatur, deren Hauptbestreben, nämlich die Vorbereitung auf einen Krieg, längst in vollem Gange war, zunehmend begrenzt. Für ausländische Studenten wurde etwa technische Literatur mit einem Mal unzugänglich.

Angesichts all der schwindenden Möglichkeiten emigrierte Eric Lidow schließlich nach New York: „Als ich ankam, besaß ich 14 Dollar in bar und sprach kein Wort Englisch. Aber wenn du überleben willst, dann musst du die Landessprache lernen.“ Weder seine ansonsten große Sprach-virtuosität noch das Technikdiplom halfen ihm bei der Suche nach Arbeit.

Die Wende zum Guten trat ein, als er im Mai 1938 bei Automatic Winding, (Hersteller von Spulen) eine Stelle als Dolmetscher für wichtige deutsche Besucher bekam. In dem Job perfektionierte er seine Englischsprachkenntnisse. Von Eric Lidows Fähigkeiten beeindruckt bot der Chairman ihm eine Management-Position an, in der Eric Lidow anfangs für neun, später für 120 Mitarbeiter verantwortlich war.

Doch der junge Emigrant glaubte an seine brachliegenden Technik-Talente und investierte im Herbst 1939 schließlich 34 US-$ seiner Ersparnisse in ein Stellengesuch als Fotovoltaik-Experte. Das führte ihn in die erste viel versprechende Stelle in den Universal Studios, Hollywood, um dort fotoelektrische Ausrüstungen für die Filmvervielfältigung zu entwickeln. Bevor er diesen Job aber annehmen konnte, verstarb der verantwortliche Manager. Dennoch sollte die Reise nach Los Angeles nicht vergebens sein, denn ein Universal-Mitarbeiter stellte Eric Lidow 2000 US-$ Startkapital zur Verfügung, um seine eigene Firma zur Entwicklung fotoelektrischer Zellen zu ermöglichen. Damit etablierte er 1940 die Selenium Corporation of America.

Zwischenstation Sperry Corporation

Anfänglich entwickelte Selenium Corp. Fotozellen für Belichtungsmesser. Doch während des Zweiten Weltkriegs brach der Markt ein. Fortan produzierte Selenium neuartige Gleichrichter, von denen Eric Lidow aber nicht wusste, dass sie als Zünder für Bomben zum Einsatz kamen. Zu dieser Zeit hatte Selenium 200 Mitarbeiter. Eric Lidow erkannte, dass diese Unternehmung nicht ohne persönliche Konsequenzen für ihn war.

Während Lidows Partner 1944 ihre Selenium-Geschäftsanteile an eine Firma namens Sperry Corporation verkauften, behielt Eric Lidow seine Beteiligung, wodurch er nunmehr für Sperry tätig war. Doch im August 1947 gab schließlich auch Eric Lidow seine Anteile an Sperry ab, um gemeinsam mit seinem Vater Leon Lidow, der kurz zuvor der inzwischen europaweiten Judenvernichtung der Nazis entkommen war, das neue Unternehmen International Rectifier Corporation zu gründen. Kurz nach dem Start in Inglewood bei Los Angeles wurde der Firmenhauptsitz in das nahe El Segundo verlegt und bis heute beibehalten.

Stets waren Leon und Eric Lidow darauf bedacht, Produkte zu entwickeln, die sich von denen der Sperry Corp. unterscheiden. Der Marktfokus lag hierbei auf der Schwerindustrie und High Power. Leistungskomponenten wie die erwähnten Selen-Plattengleichrichter entwickelte das Unternehmen für Anwendungen in Galvanikbetrieben und im Bergbau. Power-Management-Applikationen wie Akkuladesysteme für Autos folgten. 1960 präsentierte IRF das erste solargetriebene Elektrofahrzeug aus Basis eines Baker 1912. Dessen ausstellbares Solardach hatte 10.640 einzelne Solarzellen. Das war Power-Management pur.

„Im Verlauf eines Jahrhunderts ist die Elektrizität zu einem unersetzbaren Teil unseres Lebens geworden“, konstatiert Alexander Lidow heute, „von der weltweit erzeugten Elektrizität wird mittlerweile mehr als die Hälfte durch Elektromotoren verbraucht. Über 80% dieser Motoren, die man in Lüftern, Pumpen, Klimaanlagen, Waschmaschinen, Kühlschränken, Aufzügen und Förderbändern findet, sind elektromechanisch gesteuert und werden im oberen Drehzahlbereich ein- und ausgeschaltet. So geht über die Hälfte der Energie im Prozess verloren.“

Ein riesiges Potenzial zum Energie sparen

Ungefähr 39 Mio. Klimaanlagen und gut 80 Mio. Kühlschränke finden pro Jahr ihren Käufer. Bei diesen Geräten lässt sich 60% der verbrauchten Energie durch einen Antrieb mit Drehzahlregelung einsparen. In den 69 Mio. Waschmaschinen, die in den Verkauf gehen, sind es 64%. Insgesamt führt das monetär zu einer möglichen Gesamteinsparung von 14,5 Mrd. US-$ – Jahr für Jahr.

Alexander Lidow: „Große Möglichkeiten für die energieeffiziente Leistungselek-tronik liegen in der Form von Energie sparenden Bewegungssteuerungsarchitekturen. Weil jedoch die Komplexität der Entwicklung von Motorantrieben ständig weiter zunimmt und abertausende hoch spezialisierte Fähigkeiten erforderlich sind, um Regelalgorithmen mit der Entwicklung von Analogschaltungen und dem Power-Management zu mischen, besteht die technische Herausforderung darin, einfach und ohne Kostenänderung auf den Endverbraucher eine energie-effiziente Regelung mit hoher Leistungsfähigkeit zur Verfügung zu stellen.“

IMOTION – eine integrierte Plattform für alle Antriebe

Derzeit ist eine Motorantriebslösung unter dem Namen iMOTION auf dem Vormarsch, die über den gesamten Drehzahlbereich hinweg geregelte elektronische Motorantriebe ermöglicht. Sie basiert auf der von International Rectifier entwickelten integrierten Plattform, die eine Vielzahl digitaler und analoger ICs sowie Leistungstransistoren umfasst und diese durch innovative Regelalgorithmen koordiniert.

Dadurch kann der Techniker schneller eine kostengünstige Entwicklungsbasis schaffen, die auf spezifische Typen von Anwendungen zur Motorregelung mit applikationsspezifischen Eigenschaften und Design-Tools zugeschnitten ist. Chipsätze, die neben dem Digitalregler analoge Gate-Steuerungen, Messgeber, Signalverarbeitungs-Chips, Leistungshalbleiter und Leistungsmodule enthalten, werden auf dieser Plattform gemeinsam entwickelt, um den Vorgang zu vereinfachen und den Wirkungsgrad zu verbessern.

Nach bereits vorgestellten Lösungen für Klimaanlagen und Waschmaschinen gibt es nun von IRF eine geberlose Motorregler-Plattform für drehzahlgeregelte Pumpen, die den Energieverbrauch um 50% reduziert. Anwendbar auf drehzahlgeregelte Pumpen-Anwendungen bis 300 W sorgt diese Lösung für einen ruhigeren Betrieb mit höherem Wirkungsgrad. Bestandteile der aktuellen iMOTION-Plattform sind ein Mixed-Signal-Controller (IRMCF371), ein intelligentes Power-Modul für die Leistungsstufe nebst Algorithmen, Entwicklungssoftware und Design-Tools.

Der Algorithmus-Editor macht Codierungen unnötig

„Die iMOTION-Plattform erreicht beispielsweise eine höhere Zuverlässigkeit und Systemleistung des Pumpenbetriebs dadurch, dass ein breites Spektrum von Lastbedingungen exakt regelbar ist und sanfte Anlaufbedingungen ermöglicht werden“, erklärt Aengus Murray, Director of iMOTION Product Management, „der Mixed-Signal-Control-IC IRMCF371 integriert sämtliche Regel- und Analogschnittstellenfunktionen, die für die geberlose sinusförmige Regelung von Permanentmagnet-Synchronmotoren unter Einsatz von Strommessungen im DC-Zwischenkreis benötigt werden. Zu den Analogfunktionen auf dem IC zählen Differenzverstärker, doppelte Sample-and-Hold-Schaltungen sowie ein 12-Bit-A/D-Wandler zur Erfassung des Niederspannungssignals über dem Nebenschlusswiderstand des DC-Zwischenkreises.“Der IRMCF371 basiert auf der patentierten Motion-Control-Engine (MCE), einen Algorithmus-Editor, durch den Codierungen unnötig werden. Ein integrierter 8051-Mikrocontroller (60 MIPS, 8 Bit) ermöglicht Softwareentwicklung für die Anwendungsschicht. Dieser arbeitet unabhängig von der MCE und tritt nicht in Konkurrenz um Systemressourcen wie Interrupts oder interne Register. Die Embedded-Analog-Signal-Engine (ASE) enthält sämtliche Schaltungen zur Signalaufbereitung und -umwandlung, die für die geberlose Regelung eines PMS-Motors mit einfacher Strommessung im Zwischenkreis erforderlich sind.

Auszeichnung für ein Lebenswerk

Die Leistungsstufe IRAMS06UP60B ist zur Regelung von Elektromotoren in Haushaltsgeräten optimiert und hat einen Dreiphasen-Wechselrichter mit IC-Treiber integriert. Enthalten ist auch eine Shut-down-Funktion, ein Überstromschutz, eine Stromrückkopplung über zugeordnete interne Nebenschlusswiderstände, Temperaturfühler und anderes mehr. Weitere iMOTION-Varianten soll es bald geben, damit weiße Ware deutlich weniger Energie verbraucht.

Das amerikanische Verlagshaus Reed Electronics Group hat kürzlich Mr. Eric Lidow mit der Auszeichnung „Lifetime Achievment Award 2006“ für sein Lebenswerk und die technologischen Fortschritte in der Leistungselektronik geehrt. Congratulations, Mr. Lidow.

International Rectifier, Tel. +49(0)6102 884311

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