Ein zentraler Bestandteil vieler elektrifizierter Fahrzeuge ist der Traktions-DC/DC-Wandler. Die Aufgabe besteht darin, Energie zwischen verschiedenen Energiespeichern, Batterieladegeräten (AC-Ladegeräten, schnellen DC-Ladegeräten), Antriebsumrichtern und Reichweitenverlängerungsquellen anzuschließen und umzuwandeln. In der modernen Autoarchitektur sind Gewicht und Volumen determinante Faktoren. Wenn wir einen Blick auf den aktuellen Stand der Technik werfen, können Leistungs-Elektronikkerne auf Basis von SiC und GaN die höchsten Leistungsdichten und das geringste Gewicht der DC/DC-Wandler aufzeigen. Diese Geräte erlauben eine hohe Schaltfrequenz von 200 kHz und in einen hohen Wirkungsgrad von über 98,5%. Die hohe Schaltfrequenz ermöglicht eine drastische Größenreduktion von passiven Bauelementen, die zu einer Rekord-Leistungsdichte von bis zu 143 kW/dm³ führt.
Typische Herausforderungen von High Power Density Prototypen:
Niedrige induktive Kommutierungszelle für schnelles Umschalten
Integrierte Leistungsmodule
Extrem flacher, kleiner und Treiber mit hohem dV/dt
Mehrphasenbetrieb für reduzierten Rippelstrom
Hochleistungs-Keramik-Highside-Kondensator
Kleine, genaue und EMI-immune Strommessung
Niedervolumige, hochenergetische Leistungsinduktivitäten
Integrierte und optimierte Wasserkühlung