Neue Infineon HybridPACK™ Leistungsmodule

Auf der diesjährigen PCIM stellt Infineon allein vier neue HybridPACK™ Drive Module für xEV-Inverter im Leistungsbereich von 100 bis 200 kW vor. Außerdem erweitert Infineon sein Portfolio um das HybridPACK™ Double Sided Cooling (DSC) S2, eine technisch aufgerüstete Variante des bestehenden HybridPACK DSC. Dieses Modul eignet sich für Hauptumrichter bis zu 80 kW in Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Fahrzeugen mit hohen Anforderungen an die Leistungsdichte. HybridPACK Drive – skalierbare Leistungsfähigkeit bei gleichem Bauraum Alle neuen HybridPACK Drive Leistungsmodule haben die gleiche Grundfläche wie das bereits eingeführte und etablierte Modul (FS820R08A6P2x) der Produktfamilie. Damit können Systementwickler die Inverter-Performance schnell und einfach skalieren, ohne das Systemdesign wesentlich verändern zu müssen. Im Bereich moderater Leistungsfähigkeit sind die neuen Module HybridPACK Drive Flat (FS660R08A6P2Fx) und Wave (FS770R08A6P2x) als Teil der Produktfamilie kostenoptimierte Lösungen für Inverter mit 100 bis 150 kW Leistung. Ihre Bodenplatten für die Verbindung zum Kühlelement des Inverters haben verschiedene Strukturen mit unterschiedlicher Wärmeabfuhr. Im Gegensatz zur etablierten Pin-Fin-Bodenplatte mit der höchsten Kühlfähigkeit nutzt die Flat-Version eine ganz flache ohne spezielle thermische Strukturen. Das führt zu einem etwas reduzierten Leistungsbereich, aber auch zu geringeren Kosten. Mit einer Ribbon-Bond-Struktur auf der Bodenplatte bietet die Wave-Version eine Leistungsfähigkeit zwischen der Flat- und der Pin-Fin-Version. Am oberen Leistungsspektrum des Portfolios steht das HybridPACK Drive Performance (FS950R08A6P2B) Modul für 200-kW-Inverter. Es verfügt wie das bisherige Leitprodukt über eine Pin-Fin-Bodenplatte. Allerdings wird hier statt dem gängigen Aluminiumoxid ein spezielles Keramikmaterial eingesetzt, womit die Wärmabfuhr nochmals um mehr als 20 Prozent verbessert wird und folglich höhere Ströme möglich sind. Wie die Flat- und Wave-Versionen basiert auch die Performance-Variante auf der EDT2 (Electric Drive Train) IGBT-Generation des ursprünglich eingeführten Moduls, mit der entsprechend hohen elektrischen Funktionalität des Chipsatzes. Das vierte neue Familienmitglied (FS380R12A6T4x) ist eine Variante des Performance-Moduls mit einer Leistung von 150 kW. Während auch hier die Pin-Fin-Bodenplatte mit der neuen Keramik zum Einsatz kommt, wird ein Chipsatz mit IGBT4-Chips verwendet. Damit bietet das Modul eine Sperrspannung von 1200 V. Diese ist insbesondere für Elektrofahrzeuge erforderlich, die mit einer Batteriespannung ab 700 V auf besonders schnelles Laden ausgerichtet sind. Somit stellt der IGBT4 für Schaltfrequenzen im Bereich von 8 kHz eine kostengünstige Alternative zu SiC-Modulen dar. HybridPACK DSC S2 – 40 Prozent mehr Leistungsfähigkeit Infineon stattet nun auch HybridPACK DSC Module mit der EDT2-Technologie aus (HybridPACK DSC S2, FF450R08A03P2). Der Chipsatz mit einer Sperrspannung von 750 Volt bietet eine hohe Stromdichte, hohe Robustheit bei Kurzschluss und reduzierte Verluste bei geringen Lasten. Zusätzlich ist das neue DSC S2-Produkt, das die bewährte Gehäuse-Technologie mit doppelseitiger Kühlung nutzt, für eine erhöhte kurzzeitige Betriebstemperatur des Chips bis zu 175°C spezifiziert. Mit dem Upgrade kann die Leistungsfähigkeit des Moduls im Vergleich zum HybridPACK DSC S1 bei gleicher Grundfläche um 40 Prozent gesteigert werden. Zusätzlich wird damit eine sehr hohe Leistungsdichte erreicht, was Entwicklern von Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Invertern angesichts des limitierten Platzangebots zugutekommt. Als kompaktes Halbbrücken-Modul ermöglicht das HybridPACK DSC unterschiedliche Inverter-Geometrien und bietet die Möglichkeit einer weiteren Integration des Wechselrichters in den Motor. Die im Chip integrierten Strom- und Temperatur-Sensoren tragen zu einem effizienten und sicheren Betrieb des Wechselrichters bei. Verfügbarkeit Die neuen HybridPACK Drive Produkte sind ab Juni 2019 verfügbar, während das HybridPACK DSC S2 ab Juli 2019 erhältlich sein wird. Weitere Informationen unter www.infineon.com/hybridpack.