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GaN Leistungsmodul mit IMS Substrat für eine 3-LevelFlying-Capacitorschaltung an 800 V DC

  • In Hybrid- und Brennstoffzellenfahrzeugen werden Traktionsbatterie und Brennstoffzelle über einen DCDC-Wandler an das Hochvoltbordnetz angebunden, um die Bordnetzspannung zu stabilisieren und das gewünschte Spannungsniveau einzustellen, typischer Weise 800 V. Um die passiven Komponenten (Drossel, Kondensator) entsprechend leicht und kompakt gestalten zu können, sind möglichst hohe Schaltfrequenzen des DCDC-Wandlers notwendig. Gleiches gilt für den elektrischen Turbokompressor, welcher für Brennstoffzellen benötigt wird – hier muss der speisende Inverter besondere Anforderungen erfüllen, z.B. einen sehr niedrigen Stromripple. Die idealer Weise erforderlichen Schaltfrequenzen von über 300 kHz sind derzeit nur mit GaN-Transistoren umsetzbar. Das Spannungsfenster im Hochvoltbordnetz reicht aktuell bis 800 Volt, GaN-Transistoren sind derzeit allerdings nur für Sperrspannungen bis 650 Volt auf dem Markt verfügbar. Aufgrund dessen ist der Einsatz einer 3-LevelTopologie notwendig, welche des Weiteren Vorteile hinsichtlich EMV bietet. Jedoch stellt dies höhere Anforderungen an Schaltungstopologie und Schaltungsträgerlayout als bei einer vergleichbaren, standardmäßig eingesetzten 2-Leveltopologie mit 1200 V-Halbleitern.

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Metadaten
Verfasserangaben:Janusz Wituski, Alexander Kleimaier
URN:urn:nbn:de:bvb:860-opus4-3697
DOI:https://doi.org/10.57688/369
ISBN:978-3-9818439-6-5
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Tagungsband 3. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI
Herausgeber*in:Ivanov Artem, Bicker Marc, Patzelt Peter
Dokumentart:Konferenzveröffentlichung
Sprache:Deutsch
Jahr der Fertigstellung:2022
Veröffentlichende Institution:Hochschule für Angewandte Wissenschaften Landshut
Datum der Freischaltung:23.06.2023
Erste Seite:127
Letzte Seite:136
Fakultät / Institut:Cluster Mikrosystemtechnik
Sammlungen:Symposium Elektronik und Systemintegration / Tagungsband 3. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2022: Fachbeiträge; ISBN 978-3-9818439-4-1
Lizenz (Deutsch):Keine Creative Commons Lizenz (es gilt das deutsche Urheberrecht)