Kompakte SiC-Leistungsmodule mit hoher Wärmeableitung für Onboard-Ladegeräte

Elektrofahrzeuge Kompakte SiC-Leistungsmodule mit hoher Wärmeableitung für Onboard-Ladegeräte

29.04.2025 Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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Rohm hat neue 4-in-1- und 6-in-1-SiC-Module im HSDIP20-Gehäuse entwickelt, die für PFC- und LLC-Wandler in Onboard-Ladegeräten für Elektrofahrzeuge optimiert sind. Die Produktreihe umfasst insgesamt 13 Module, davon sechs für 750 und sieben für 1200 V. Der Hersteller hat alle erforderlichen Grundschaltungen für die Leistungsumwandlung in verschiedenen Hochleistungsanwendungen in einem kompakten Modulgehäuse integriert.

Rohm hat insbesondere für den Einsatz in OBCs neue SiC-Power-Module mit hoher Leistungsdichte entwickelt.(Bild: Rohm) — Rohm hat insbesondere für den Einsatz in OBCs neue SiC-Power-Module mit hoher Leistungsdichte entwickelt.
(Bild: Rohm)

Die zunehmende Elektrifizierung des Fahrzeugs bestimmte in den letzten Jahren die automobile Entwicklung. Damit sich Elektromobilität weiter durchsetzt, spielt die Reichweite eine wichtige Rolle. Um die Reichweite zu erhöhen und die Ladegeschwindigkeit zu verbessern, kommen in Elektrofahrzeugen höhere Batteriespannungen zum Einsatz. Onboard-Charger (OBCs) und DC-DC-Wandler müssen daher leistungsfähiger werden. Gleichzeitig besteht für diese Anwendungen ein zunehmender Bedarf an weiterer Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung. Das erfordert Weiterentwicklungen, um die Leistungsdichte zu verbessern. Gleichzeitig muss die Wärmeabfuhr optimiert werden, weil sie sonst den Fortschritt behindern könnte. Das HSDIP20-Gehäuse von Rohm soll diese technischen Herausforderungen, die zuvor mit diskreten Konfigurationen nur schwer zu bewältigen waren, lösen. Es trägt damit sowohl zur Leistungssteigerung als auch zur Verkleinerung von elektrischen Antriebssträngen bei.

Effizientes Wärmemanagement

Das HSDIP20-Gehäuse verfügt über ein isolierendes Substrat mit hervorragenden Wärmeableitungseigenschaften, die dafür sorgen, dass der Temperaturanstieg des Chips auch bei hoher Leistung verringert wird. Vergleicht man eine typische OBC-PFC-Schaltung mit sechs diskreten SiC-MOSFETs mit Wärmeableitung auf der Oberseite mit dem 6-in-1-Modul des japanischen Herstellers, dann stellt man fest, dass das HSDIP20-Gehäuse unter denselben Bedingungen ca. 38 °C kühler ist – bei 25-W-Betrieb. Die effiziente Wärmeableitung unterstützt hohe Ströme selbst in einem kompakten Gehäuse und führt zu einer hohen Leistungsdichte.

Vergleich einer typischen OBC-PFC-Schaltung mit sechs diskreten SiC-MOSFETs mit Wärmeableitung auf der Oberseite und Rohms 6-in-1-Modul (Bild: Rohm) — Vergleich einer typischen OBC-PFC-Schaltung mit sechs diskreten SiC-MOSFETs mit Wärmeableitung auf der Oberseite und Rohms 6-in-1-Modul
(Bild: Rohm)

Diese ist mehr als dreimal so hoch wie bei oberseitig gekühlten diskreten Modulen und mehr als 1,4-mal höher als bei ähnlichen DIP-Modulen. In der PFC-Schaltung reduziert das HSDIP20 die Montagefläche im Vergleich zu von oben gekühlten diskreten Konfigurationen um ca. 52 Prozent und trägt so erheblich zu verkleinerten Leistungswandlerschaltungen in Anwendungen wie OBCs bei.

Anwendungsbeispiele

Leistungswandlerschaltungen wie PFC- und LLC-Wandler kommen häufig in den primärseitigen Schaltkreisen von Industrieanlagen zum Einsatz. Damit unterstützt das HSDIP20 auch die Miniaturisierung von Anwendungen im Bereich der Industrie- und Konsumgüterelektronik.

Automobilsysteme: Onboard-Ladegeräte, elektrische Kompressoren und mehr.

Industrielle Anwendungen: EV-Ladestationen, V2X-Systeme, AC-Servos, Server-Stromversorgungen, PV-Wechselrichter, Power Conditioner etc.

(se)

Valeo und Rohm Semiconductor arbeiten gemeinsam an neuen Leistungsmodulen für Elektromotor-Wechselrichter. (Bild: Valeo | Rohm)

Mit SCiB hat Toshiba eine Lithium-Ionen-Batterie speziell für den Einsatz in Elektrobussen, Elektroschiffen und stationären Anwendungen auf den Markt gebracht. (Bild: Toshiba)

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Stand: 08.12.2025

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