Optimierte Gehäusetechnik für moderne Leistungshalbleiter

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Mit dem neuen Konzept lässt sich eine variable Anzahl an Modulen der High-Power-Plattform einfach für verschiedene Anwendungen parallel schalten (Bild 3). Aufgrund einer symmetrischen internen und externen Stromaufteilung können bis zu vier dieser neuen Module ohne Leistungsreduktion parallel geschaltet werden.

Die Anordnung der Lastanschlüsse der neuen High-Power-Plattform ermöglicht ein leicht zu implementierendes Durchflusskonzept. Die DC-Anschlussklemmen erlauben dazu eine einfach strukturierte Verbindung zur Kondensatorbatterie. Die AC-Anschlüsse können durch eine einfache Busbar-Verschienung parallel geschaltet werden.

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Bild 2: Optimiertes Gehäuse für das HV-Modul.(Bild: Infineon)

Bild 3: Mit dem flexiblen Konzept der neuen Hochleistungsplattform lässt sich eine variable Anzahl an Modulen einfach für verschiedene Anwendungen parallel schalten.(Bild: Infineon)

Im dazwischenliegenden Bereich lässt sich eine die einzelnen Module Gate-seitig verbindende Adapterkarte oder Treiberendstufe unterbringen. Die neue Plattform ermöglicht eine geringe Streuinduktivität. Beim HV-Modul beträgt die gesamte Kommutierungsinduktivität zwischen dem oberen und unteren Schalter weniger als 25 nH, was ein schnelles und EMV-verträgliches Schalten der IGBT-Module ermöglicht.

Mithilfe dieses neuen Modulkonzepts können Applikationsentwickler nun ein einziges, einfach zu implementierendes und leicht parallelschaltbares Modul nutzen und müssen nicht auf eine Vielzahl verschiedener Gehäusebauformen zurückgreifen.

Das Modulportfolio für den Hochvoltbereich mit Dual- und Einzelschaltern, das derzeit Module der Größe 73 mm × 140 mm, 130 mm × 140 mm und 140 mm × 190 mm umfasst, kann so auf ein Bauteil identischer Größe pro Spannungsklasse reduziert werden. Dieses kommt dann gegebenenfalls in einer skalierbaren Mehrfachparallelschaltung zum Einsatz.

Markteinführung der Plattform ab 2016

Infineon gibt mit dieser neuen High-Power-Plattform eine Antwort auf die Fragestellungen, mit denen sich Hersteller leistungselektronischer Systeme stetig auseinandersetzen müssen.

Deshalb bietet die neue Plattform ein skalierbares Produktspektrum auf Basis eines einzelnen Bauelements für den LV- bzw. HV-Bereich mit flexiblen Rahmengrößen, durch die sich System- und Lebenszykluskosten reduzieren lassen.

Die Unterstützung neuester Chip-Technologien wie beispielsweise RCDC (Reverse Conducting Diode Controlled) und Siliziumkarbid-Chips sowie die Eignung für den Einsatz der neuesten Verbindungstechnologien sichern Zukunftsfähigkeit und Flexibilität der neuen Plattform.

Die in diesem Beitrag vorgestellte High-Power-Plattform wird beginnend ab dem Jahr 2016 sukzessive in den einzelnen Spannungsklassen in den Markt eingeführt. Ein erstes Produkt mit entsprechender Technologie und Gehäusedesign hat Infineon im Rahmen der aktuellen PCIM Europe 2015 vorgestellt.

* Thomas Schütze, Georg Borghoff, Alexander Höhn und Matthias Wissen arbeiten bei der Infineon Technologies AG.

Artikelfiles und Artikellinks

Link: Weitere Infos zur High-Power-Plattform "The Answer" von Infineon

Link: Beitrag im Original lesen: ELEKTRONIKPRAXIS Ausg. 10/2015 kostenlose ePaper-Version

Link: Heftausgabe als pdf

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Stand: 08.12.2025

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