SiC-Modul mit 2-in-1-Struktur

STROMVERSORGUNG

Unter der Bezeichnung DOT-247 bietet Rohm ein 2-in-1-SiC-Modul (SCZ40xxDTx, SCZ40xxKTx) für industrielle Anwendungen wie PV-Wechselrichter, USV-Systeme und Halbleiterrelais an.



Das DOT-247 basiert auf einer kombinierten Struktur aus zwei TO-247-Gehäusen. Das ermöglicht die Verwendung großer Chips, die im TO-247-Gehäuse konstruktionsbedingt schwer unterzubringen waren. Die Gehäusestruktur bewirkt im Vergleich zum TO-247 eine Reduzierung des Wärmewiderstands um ca. 15% und der Induktivität um ca. 50%. Das ermöglicht laut Rohm in einer Halbbrückenkonfiguration eine 2,3-mal höhere Leistungsdichte als beim TO-247 und die gleiche Leistungsumwandlungsschaltung lässt sich bei etwa der Hälfte des Volumens realisieren.

Die Produkte mit DOT-247-Gehäuse sind in den Topologien Halbbrücke und Common-Source erhältlich.


Das Problem

Derzeit sind zweistufige Wechselrichter der Mainstream bei PV-Wechselrichtern. Es gibt Nachfrage nach mehrstufigen Schaltungen wie Dreistufen-NPC, Dreistufen-T-NPC und Fünfstufen-ANPC, um den Bedarf an höheren Spannungen zu decken. In den Schaltstufen dieser Schaltungen werden Topologien wie Halbbrücke und Common-Source gemischt, sodass bei der Verwendung herkömmlicher SiC-Module in vielen Fällen kundenspezifische Produkte erforderlich sind.


Der Lösungsansatz

Rohm hat jede dieser beiden Topologien – die kleinsten Bausteine von Mehrpegelschaltungen – zu einem 2-in-1-Modul weiterentwickelt. Dies erlaubt die Unterstützung verschiedener Konfigurationen wie NPC-Schaltungen und DC/DC-Wandler. Gleichzeitig werden die Anzahl der Komponenten sowie die benötigte Montagefläche reduziert. Dadurch ist eine Miniaturisierung der Schaltungen im Vergleich zu diskreten Komponenten möglich.
 

Entwicklungsunterstützung

Es werden nach und nach Evaluierungs-Boards zur Verfügung gestellt. Rohm bietet auch Unterstützung auf Anwendungsebene, einschließlich der Nutzung des hauseigenen Motor-Prüfequipments. Darüber hinaus stellt das Unternehmen Hilfsmittel zur Verfügung: Simulationen und thermische Designs, die eine Bewertung und Einführung von DOT-247-Produkten ermöglichen. Ein Evaluierungskit für Doppelimpulstests ist bereits verfügbar und ermöglicht sofortige Tests. Ein Evaluierungskit für 3-Phasen-Wechselrichter wird derzeit vorbereitet. Referenzdesigns werden voraussichtlich ab November 2025 verfügbar sein.
 

Anwendungsbeispiele

  • PV-Wechselrichter
  • Halbleiterrelais
  • USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung)
  • ePTO und Aufwärtswandler für Brennstoffzellenfahrzeuge
  • KI-Server (eFuse)
  • EV-Ladestationen


Verfügbarkeit

Die Serienproduktion beginnt noch im September 2025. Produkte, die dem Automobil-Zuverlässigkeitsstandard AEC-Q101 entsprechen, sollen ab Oktober 2025 als Muster ausgeliefert werden.