Infineon rozwija motoryzacyjną elektronikę mocy. Nowe technologie SiC i MOSFET
Infineon Technologies zaprezentował dwa rozwiązania przeznaczone dla nowoczesnych systemów zasilania pojazdów. Platforma ENDOPACK umożliwia integrację półprzewodników mocy bezpośrednio w płytkach drukowanych, natomiast technologia LinearFET ma uprościć projektowanie elektronicznych systemów dystrybucji energii. Obie nowości wspierają rozwój samochodów elektrycznych i pojazdów definiowanych programowo.
Jednym z rozwiązań przedstawionych przez Infineon jest ENDOPACK, platforma wykorzystująca technologię chip embedding, czyli umieszczanie układów półprzewodnikowych bezpośrednio wewnątrz struktur laminatu płytki PCB. Producent rozszerza, stosowaną już w układach niskonapięciowych, metodę integracji na wysokonapięciową elektronikę mocy.
Pierwszym produktem wykorzystującym nową platformę jest ENDOPACK Cell, w którym zastosowano tranzystory MOSFET wykonane z węglika krzemu (SiC), przystosowane do pracy przy napięciu 1200 V. Układy należą do rodziny Automotive Gen2p CoolSiC i zostały przeznaczone do falowników trakcyjnych, odpowiadających za sterowanie napędem samochodów elektrycznych. Infineon w komunikacie prasowym poinformował, że nowa architektura pozwala ograniczyć indukcyjność pasożytniczą z około 20 nH do mniej niż 2 nH, co przekłada się na zmniejszenie strat przełączania o 30%. Sprawność falownika może osiągać około 99,5% w warunkach cyklu testowego CLTC. Dane z prototypów i symulacji wskazują również na możliwość uzyskania szczytowej gęstości mocy do 200 kW/l.
Istotną zaletą ENDOPACK jest elastyczność projektowania. Liczbę i rozmieszczenie półprzewodników można dostosowywać do wymagań konkretnego pojazdu, bez ograniczeń wynikających z konstrukcji tradycyjnych modułów. Wykorzystanie standardowych procesów produkcji PCB ma ponadto umożliwić nawet trzykrotne skrócenie cyklu opracowywania falowników.
Pierwsze samochody wykorzystujące ENDOPACK Cell mają wejść do produkcji masowej już w 2027 roku.
LinearFET – nowe rozwiązanie do zarządzania zasilaniem
Drugą nowością Infineona jest LinearFET, technologia tranzystorów MOSFET przeznaczona do półprzewodnikowych systemów dystrybucji zasilania w pojazdach elektrycznych i samochodach definiowanych programowo.
Jak podaje producent, rozwiązanie odpowiada na trzy wyzwania konstrukcyjne: równomierny podział prądu pomiędzy równolegle połączonymi tranzystorami, kontrolowanie wysokich prądów rozruchowych podczas ładowania kondensatorów oraz odporność układów na zwarcia. Zintegrowanie tych właściwości na poziomie tranzystora pozwala ograniczyć konieczność stosowania dodatkowych obwodów zabezpieczających i sterujących. Technologia może znaleźć zastosowanie w jednostkach dystrybucji energii, elektronicznych bezpiecznikach, układach odłączania akumulatorów oraz strefowych architekturach zasilania.
LinearFET jest już dostępny na rynku. Wraz z platformą ENDOPACK stanowi kolejny element rozwoju technologii Infineona, których celem jest zwiększenie sprawności, niezawodności i elastyczności projektowania samochodowych systemów elektroniki mocy.
