Umweltfreundlich und schneller - Infineon ermöglicht neuartige Motorsteuerungen

Neubiberg – 15. April 2008 - Infineon Technologies, der weltweite Marktführer für Leistungshalbleiter, hat heute neue Mitglieder seiner NovalithIC™-Familie für Motorsteuerungen vorgestellt. Infineon erweitert damit seine Produktpalette um RoHs-kompatible schneller schaltende Modelle. Der NovalithIC kombiniert in einem Gehäuse drei separate Chips, wozu sowohl fortschrittliche Chip-on-Chip- als auch Chip-by-Chip-Technologien genutzt werden. Der NovalithIC ist für industrieweit herausragende Stromstärken von bis zu 70 A ausgelegt und reduziert den Platzbedarf für die elektronischen Bauelemente einer Motorsteuerung um etwa die Hälfte. Diese Eigenschaften machen den NovalithIC zum idealen Bauteil für Motorsteuerungen im Auto wie etwa Standheizung, Klimalüfter, Gurtstraffer und Benzinpumpen. Ebenso eignet sich der NovalithIC für industrielle Anwendungen wie batteriebetriebene Bohr- oder Schleifmaschinen. Mit der neuesten Variante, dem BTN7971B, konnte Infineon die Schaltgeschwindigkeit gegenüber den bisherigen Modellen verdoppeln, wodurch die Schaltverluste um die Hälfte reduziert werden.

„Mit unseren neuen umweltfreundlichen und schnelleren Versionen helfen wir die Energieeffizienz von elektrischen Motoranwendungen und damit von Autos generell zu verbessern. Diese Modelle eignen sich hervorragend für zahlreiche Automobilanwendungen im Bereich Safety, Powertrain und Body & Convenience“, sagte Georg Lipperer, Senior Director und Marketingleiter Automotive Power bei Infineon. „Infineon setzt sowohl fortschrittliche Chip-on-Chip- als auch Chip-by-Chip-Gehäusetechnologien ein, um den NovalithIC extrem robust und trotzdem umweltfreundlich, also RoHS Konform, zu machen. Ein weiteres Beispiel, wie wir unser Motto „automotive excellence“ perfekt umsetzen.“

Die NovalithIC-Familie stellt eine voll integrierte Hochstrom-Halb-Brücke für Motorsteuerungen dar. Der NovalithIC-Chip enthält einen P-Kanal highside MOSFET und einen N-Kanal lowside MOSFET mit einem integrierten Treiber-IC in einem Gehäuse.

Da der Durchlasswiderstand typischerweise nur 16 mOhm und der Ruhestrom nur 7 µA beträgt, zeichnet sich das Bauteil auch durch seine energieeffizienten Eigenschaften aus. Durch die Architektur kann auf eine Ladungspumpe verzichtet werden, wodurch Elektromagnetische Interferenzen deutlich reduziert werden. Da der NovalithIC mit den für eine Logikschaltung üblichen Spannungen arbeitet und Diagnoseschaltungen für Stromfluss, Über- und Unterspannung und viele weitere Eigenschaften bietet, lassen sich Mikroprozessoren ohne besonderen Aufwand anschliessen. Da der NovalithIC für Stromstärken bis zu 70 A ausgelegt ist, können erstmals neuartige Anwendungen wie Gurtstraffer mit einem derartig hoch-integrierten Bauteil realisiert und die Anzahl an heute verwendeten Komponenten mehr als halbiert werden.

Heute kommen in einem Mittelklassewagen bereits etwa 50 kleine elektrische Motoren zum Einsatz. Sie kommen für die Sitzverstellung, Fensterheber und Sonnendächern zum Einsatz. Im Premium-Bereich werde bereits mehr als 70 Motoren verwendet. Aber nicht alle Motorsteuerungen arbeiten mit dem Pulsweitenmodulations-(PWM)Verfahren – einer Technologie, die zu einer besonders energieeffizienten Umsetzung der gewünschten Features führt.

In vielen Fahrzeugen sind die Lüfter der Klimaanlage bereits standardmäßig mit PWM-Steuerungen versehen. Aber ein erheblicher Anteil von Lüftern wird nach wie vor per Linear-Steuerung über einen MOSFET betrieben, der als externer Widerstand zwischen dem Lüfter und dem Motor geschaltet ist und der 80 W bis 130 W Leistung in Verlustwärme umsetzt. Die mittlere Reduzierung der Verlustwärme von 80 W würde beispielsweise zu einer Einsparung von 0,08 l Treibstoff auf 100 km und zur Reduzierung des CO2-Ausstosses um 1,9 g pro km führen. Die zusätzlichen Aufwendungen für die Ausrüstung des Lüfters mit einer PWM-Steuerung durch einen NovalithIC würde sich nach Infineon-Berechnungen in nur einem halben Jahr oder nach knapp 8000 Kilometern bezahlt machen (Quelle: ATZ elektronik 01|2008 Volume 3, www.infineon.com/co2-reduktion-in-autos).

Der Trend zu energiesparenden Lösungen wird unabhängigen Marktforschern zufolge zu einer verstärkten Nachfrage nach NovalithIC und ähnlichen Produkten führen. Der Markt für Motorsteuerungen soll demnach bis 2013 jährlich um mehr als zehn Prozent und damit stärker als der Markt für Autos insgesamt wachsen.

Verfügbarkeit, Gehäuse und Preise

Die umweltfreundlichen Versionen des NovalithIC BTN7930, BTN7960 und BTN7970 sind sofort verfügbar. Die Version BTN7930 ist für elektrische Motorantriebe mit Stromstärken von typischerweise 32 A gedacht, während die Version BTN7960 Ströme bis typischerweise 47 A und das Modell BTN7970 bis zu typischerweise 70 A steuern. Alle genannten NovalithICs sind für PWM-Anwendungen mit Frequenzen bis zu 25 kHz geeignet.

Der neue BTN7971 weist ein verbessertes Schaltverhalten auf. In derselben PWM-Anwendung und bei denselben zu steuernden Stromstärken senkt dieser IC die Schaltverluste um die Hälfte. Muster sind ab sofort verfügbar.

Für Stückzahlen ab 100.000 beträgt der Preis für den BTN 7960 in der umweltfreundlichen (bleifreien) TO-263-Gehäuseversion rund Euro 1,95 (USD 2,80).

Weitere Informationen sind hier verfügbar: www.infineon.com/novalithic

Die Infineon Technologies AG bietet Halbleiter- und Systemlösungen, die drei zentrale Herausforderungen der modernen Gesellschaft adressieren: Energieeffizienz, Kommunikation sowie Sicherheit. Mit weltweit rund 43.000 Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen (davon etwa 13.500 bei Qimonda) erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2007 (Ende September) einen Umsatz von 7,7 Milliarden Euro (davon 3,6 Milliarden Euro von Qimonda). Das Unternehmen ist in Frankfurt und New York unter dem Symbol „IFX“ notiert.