Das Vollbrückenmodul HybridPACK Drive CoolSiC erlaubt einen einfachen Umstieg von Silizium auf SiC bei gleichem Platzbedarf. (Quelle: Infineon)
Das Leistungsmodul basiert auf der CoolSiC-Trench-MOSFET-Technologie für Automotive-Anwendungen und ermöglicht eine höhere Effizienz, Leistungsdichte und Performance. Damit führt das Modul zu einem höheren Wirkungsgrad in Umrichtern und ermöglicht größere Reichweiten bei niedrigeren Batteriekosten – insbesondere in Fahrzeugen mit 800-V-Batteriesystemen und einer großen Batteriekapazität.
Das HybridPACK-Drive-Modul auf Basis der Silizium-EDT2-Technologie wurde erstmals 2017 vorgestellt. Es ist dahingehend ausgelegt, eine hohe Effizienz im realen Fahrzyklus zu liefern. Innerhalb der 750- und 1200-V-Klasse bietet das Modul einen skalierbaren Leistungsbereich von 100 kW bis 180 kW. Das vorgestellte CoolSiC-Modul basiert auf der Siliziumkarbid-Trench-MOSFET-Struktur von Infineon. Im Vergleich zu planaren Strukturen ermöglicht die Trench-Struktur eine höhere Zelldichte, was zu einer verbesserten Leistungskennzahl führt. Aus diesem Grund lassen sich Trench-MOSFETs bei niedrigen Gate-Oxid-Feldstärken betreiben, was zu einer höheren Zuverlässigkeit führt.
Bei gleichem Platzbedarf erlaubt das Leistungsmodul einen einfachen Umstieg von Silizium auf Siliziumkarbid (SiC). Dadurch erreicht das Umrichterdesign eine höhere Leistung von bis zu 250 kW für die 1200-V-Klasse, eine größere Reichweite, eine kleinere Batteriegröße sowie eine optimiere Systemgröße bei niedrigeren Kosten. Das Modul ist in zwei Versionen mit unterschiedlicher Chipanzahl erhältlich, sodass innerhalb der 1200-V-Klasse entweder eine 400-A- oder eine 200-A-DC-Nennstromversion erhältlich ist.
Bei der CoolSiC-Automotive-MOSFET-Technologie liegt der Schwerpunkt auf dem Erreichen geringstmöglicher Leistungsverluste, insbesondere unter Teillastbedingungen. In Kombination mit geringen Schaltverlusten von SiC-MOSFETs fürht dies im Umrichterbetrieb gegen Si-IGBTs zu einem höheren Wirkungsgrad. Die CoolSiC-Automotive-MOSFETs erreichen eine hohe Kurzschluss- und Höhenstrahlungsfestigkeit sowie ein hohes Maß an Gateoxid-Robustheit. HybridPACK-Drive-CoolSiC-Leistungsmodule sind vollständig nach der Norm AQG324 für Automotive-Leistungsmodule qualifiziert.
