Rutronik erweitert Portfolio für SiC-Leistungshalbleiter

Bildnachweis: Bosch

Leistungselektronik in Bereichen wie Elektromobilität, erneuerbare Energien und industrielle Antriebstechnik entwickelt sich zunehmend in Richtung Wide-Bandgap-Halbleiter, um Wirkungsgrad und thermische Leistung zu verbessern. In diesem Zusammenhang hat Bosch seine Gen3 SiC MOSFETs eingeführt, während Rutronik die Aufnahme dieser Bauelemente in sein Portfolio vorbereitet.

Siliziumkarbid in Hochspannungssystemen
Siliziumkarbid hat sich in der Hochspannungs-Leistungselektronik als Schlüsselmaterial etabliert, da es im Vergleich zu konventionellen Siliziumbauelementen geringere Schaltverluste und höhere Betriebstemperaturen ermöglicht. Diese Eigenschaften sind insbesondere für Anwendungen wie Traktionsumrichter, Photovoltaiksysteme und industrielle Antriebe relevant, bei denen Wirkungsgrad und thermische Anforderungen die Systemleistung direkt beeinflussen.

Die Gen3 SiC MOSFETs sind darauf ausgelegt, diese Anforderungen durch verbesserte Schalteigenschaften und einen höheren Wirkungsgrad zu erfüllen. Geringere Schaltverluste reduzieren die Energieverluste bei hohen Schaltfrequenzen und ermöglichen eine effizientere Leistungsumwandlung.

Optimierung von Leit- und Schaltverlusten
Ein zentrales Merkmal der neuen Bauelemente ist die optimierte Balance zwischen Leitverlusten und Schaltverhalten. In der Leistungshalbleitertechnik hängen die Gesamtverluste eines Systems von beiden Faktoren ab, insbesondere bei dynamischen Lastbedingungen und hohen Schaltfrequenzen.

Durch diese Optimierung werden die Gesamtverluste auf Systemebene reduziert. Dies ist besonders relevant für Anwendungen mit stark variierenden Lastprofilen, wie elektrische Antriebe in Fahrzeugen oder drehzahlvariable Industrieantriebe, bei denen das Schaltverhalten direkt die Effizienz beeinflusst.

Auswirkungen auf Leistungsdichte und Systemintegration
Die Reduzierung von Verlusten und die verbesserten thermischen Eigenschaften ermöglichen eine höhere Leistungsdichte, wodurch sich die Größe einzelner Komponenten und der gesamte Systemaufbau reduzieren lassen. Dies unterstützt kompaktere Umrichterdesigns und leichtere leistungselektronische Systeme.

In der Elektromobilität trägt ein höherer Wirkungsgrad zur Reichweitensteigerung bei, indem Verluste in Traktionsumrichtern und Onboard-Ladegeräten reduziert werden. In industriellen und energietechnischen Anwendungen führt eine höhere Effizienz zu geringeren Betriebskosten und einer besseren Energienutzung.

Einsatzbereiche in Energie- und Mobilitätssystemen
Die Gen3 SiC MOSFETs sind für Hochspannungsanwendungen ausgelegt, bei denen Effizienz, Zuverlässigkeit und Schaltleistung entscheidend sind. Dazu zählen Traktionsumrichter und Ladesysteme in Elektrofahrzeugen, Photovoltaik-Wechselrichter, Energiespeichersysteme sowie industrielle Antriebssysteme.

In diesen Anwendungen ermöglichen die Bauelemente höhere Schaltfrequenzen, was eine präzisere Regelung erlaubt und potenziell die Größe passiver Komponenten wie Induktivitäten und Kondensatoren reduziert.

Design-Support und Integration in die digitale Lieferkette
Die Vorbereitung des Rutronik-Portfolios für diese Bauelemente unterstreicht die Bedeutung von Distributions- und Design-in-Support bei der zunehmenden Verbreitung von SiC-Technologie innerhalb der digitalen Lieferkette. Der Zugang zu Applikationsunterstützung, Bauteilverfügbarkeit und Integrationswissen ist entscheidend für Entwickler, die Wide-Bandgap-Technologien in Serienanwendungen einsetzen.

Bosch stellt ergänzende technische Ressourcen bereit, darunter ein Webinar zur SiC-Technologie, das sich mit Designanforderungen, Effizienzoptimierung und Anwendungsbeispielen in modernen Hochspannungssystemen befasst.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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