Rohm bringt kompaktes SiC-Modul mit hoher Leistungsdichte auf den Markt
Rohm hat die Einführung eines neuen HSDIP20 für PFC- und LLC-Wandler in Onboard-Ladegeräten für Elektrofahrzeuge angekündigt. Der HSDIP20 ist ein 4-in-1- oder 6-in-1-Modul und misst nur 38 x 31,3x 3,5 mm. Es soll eine branchenführende Stromdichte bieten, die ein schnelles Aufladen ermöglicht, und die wachsende Nachfrage nach kompakter, effizienter und leistungsstarker Leistungselektronik in Elektro- und Hybridfahrzeugen erfüllen.
Die Produktreihe umfasst Module mit sechs Sic-MOSFETs für den PFC-Schaltkreis und vier für den isolierten DC/DC-Schaltkreis in Onboard-Ladegeräten mit einer Leistung von 7 bis 22 kW.
„Alle grundlegenden Schaltungen, die für die Leistungsumwandlung in verschiedenen Hochleistungsanwendungen erforderlich sind, sind in ein kompaktes Modulgehäuse integriert, wodurch sich der Entwicklungsaufwand für die Hersteller verringert und die Miniaturisierung von Leistungsumwandlungsschaltungen in OBCs und anderen Anwendungen ermöglicht wird“, so das Unternehmen.
Da das neue HSDIP20 die oben erwähnte Anzahl von Modellen umfasst, ist es wesentlich kleiner, als wenn diese einzeln eingebaut werden müssten. Rohm gibt an, dass die Montagefläche im Vergleich zu diskreten Bauteilen mit Top-Side-Kühlung um bis zu 52 Prozent reduziert werden kann. Außerdem wird die Anzahl der Komponenten reduziert, was kompaktere und leistungsfähigere Stromkreise ermöglicht.
Mit der Weiterentwicklung der Elektrofahrzeugtechnologie steigt die Nachfrage nach größeren Reichweiten, verbesserter Ladegeschwindigkeit und höheren Batteriespannungen. Das bedeutet, dass die Ladegeräte und DC-DC-Wandler an Bord leistungsfähiger werden müssen. Gleichzeitig besteht ein zunehmender Bedarf an weiterer Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung für diese Anwendungen.
Darüber hinaus konnte Rohm die Wärmeableitungseigenschaften des Gehäuses verbessern, „die sonst den Fortschritt behindern könnten“. Im Vergleich zu einem Onboard-Ladegerät mit PFC (Power Factor Correction) ist das HSDIP20-Gehäuse nachweislich um ca. 38 °C kühler (bei 25 W Betrieb)“. Diskrete Produkte, die mit hohen Spannungen arbeiten, benötigen eine Isolierschicht zwischen der Wärmeabgabefläche und dem Kühlkörper. Bei den Produkten von Rohm wird ein keramischer Füllstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet. Die Isolierfolie ist daher nicht erforderlich.
Das bedeutet, dass letztere trotz ihrer geringeren Größe höhere Ströme unterstützen, betont Rohm und fügt hinzu, dass das Design dazu beiträgt, eine „branchenweit führende Leistungsdichte zu erreichen, die mehr als dreimal höher ist als die von oberseitengekühlten diskreten Modulen und mehr als 1,4-mal höher als die von ähnlichen DIP-Modulen. In der oben erwähnten PFC-Schaltung kann der HSDIP20 die Montagefläche im Vergleich zu diskreten Konfigurationen mit Oberseiten-Kühlung um ca. 52 Prozent reduzieren, was erheblich zur Miniaturisierung von Leistungswandlerschaltungen in Anwendungen wie OBCs beiträgt.
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