Mit Halbleiterschaltern Power PROFET™ deutlich weniger Kabel im Auto: Infineon ersetzt Relais und Sicherungen

München, Deutschland – 3. November 2016 – Infineon Technologies ermöglicht dezentrale und intelligente Stromversorgungsnetze für Fahrzeuge. Diese benötigen deutlich weniger Verkabelung als heutige Lösungen und sind daher sehr kosteneffektiv. Die intelligenten High-Side-Schalter der Familie Power PROFET™ machen das möglich. Sie haben einen extrem geringen Durchlasswiderstand. Zudem erlauben sie den effizienten Ersatz von elektromechanischen Relais und Sicherungen in Stromverteilungssystemen bis zu 40 A Gleichstrom.

Heute hemmen Relais und Sicherungen die Weiterentwicklung von Stromversorgungsnetzen im Fahrzeug. Beide benötigen noch immer viel Platz, müssen oft ausgetauscht werden und bieten nur begrenzte Funktionalität. Beispielsweise liegt ihre Schaltfestigkeit bei etwa 200.000. Hier helfen Power-PROFET-Schalter. Deren Schaltfestigkeit beträgt mehr als eine Million. Sie ersetzen Komponenten wie Relais, Sicherungen, Relaistreiber, Kabel oder Steckverbinder. Ihre Platzierung im Fahrzeug ist flexibler und das ermöglicht neue, intelligente Stromversorgungsnetze.

„Die kommende Generation von Stromverteilungssystemen profitiert in hohem Maß von der Zuverlässigkeit, dem kleinen Formfaktor und den Schutz- und Diagnosefunktionen unserer High-Side-Schalter Power PROFET“, sagte Andreas Doll, Vice President und General Manager, Automotive Body Power bei Infineon.„Durch die Einführung der Power PROFETs mit ihrem sehr geringen Durchlasswiderstand steht unseren Kunden ein sehr breites Portfolio an intelligenten High-Side-Schaltern zur Verfügung.“

Mit ihrem sehr geringen Durchlasswiderstand bis herab zu 1,0 mΩ sind die Power-PROFET-Schalter speziell für Hochstrom-Anwendungen im Fahrzeug ausgelegt. Dazu gehören Steuergeräte, Hilfsversorgungen, PTC- oder Heckscheiben-Heizungen. Power PROFETs eignen sich besonders für Anwendungen mit hohen Schaltzyklen und hohen Energieanforderungen. Beispiele hierfür sind Starter von Start-Stopp-Systemen oder elektrische Vakuumpumpen von Bremssystemen. Hier ermöglichen die Schalter eine hohe Zuverlässigkeit durch ihre integrierten Schutz- und Diagnosefunktionen wie Kurzschluss- oder Übertemperaturschutz.

Die Power PROFETs senken die Verluste um den Faktor 7. Sie benötigen weniger als 2 W bei einem Gleichstrom von 30 A. Eine integrierte Stromabtastung und Pulsbreitenmodulation ermöglichen ein intelligentes Power-Management. Darüber hinaus bieten die Power PROFETs eine bisher unerreichte Energiekapazität von bis zu 3000 mJ für Einzelpulse und 550 mJ für repetitive Pulse. Damit wird die sonst erforderliche Freilaufdiode in den meisten Anwendungen verzichtbar, was die Systemkosten verringert.

Die Schalter der Familie Power PROFET sind extrem robust und widerstehen mehr als einer Million Kurzschlusszyklen. Damit erfüllen sie die strengen Vorgaben von AEC-Q100, Grade A. Im Fall eines Überstroms lassen sich die Schalter per Software-Restart einfach reaktivieren; ein Austausch ist nicht mehr erforderlich.

Auf Systemebene ermöglichen die Power PROFETs ein präzises und platzoptimiertes Design. Leitungen lassen sich verkürzen oder einsparen, was den Verkabelungsaufwand im Fahrzeug deutlich reduziert. Vertreter der Automobilindustrie erwarten durch Power PROFETs eingesparte Systemkosten im Stromversorgungsnetz und Kabelbaum im höheren einstelligen Euro-Bereich – auch aufgrund des vereinfachten Fertigungsprozesses.

Verfügbarkeit

Die Familie Power PROFET besteht derzeit aus vier pin-kompatiblen Schaltern für Gleichströme von 20 bis 40 A. Sie unterscheiden sich allein über ihren jeweiligen Durchlasswiderstand R _DS(ON). Der kann 1,0 mΩ oder 1,5 mΩ betragen oder 2,0 mΩ oder 2,5 mΩ. Die Schalter mit einem Durchlasswiderstand von 1,0 mΩ (BTS50010-TAD) und 1,5 mΩ (BTS50015-1TAD) sind bereits für die Volumenproduktion qualifiziert. Die Serienfertigung für weitere Power PROFETs ist ab Anfang 2017 geplant.

Als Design-Unterstützung für die Power PROFETs gibt es ein Evaluationsboard. Evaluierungssoftware, Manuals und Applikationsschriften sind unter www.infineon.com/profet verfügbar.

Die Power PROFETs präsentiert Infineon auf der electronica am Stand 506 in Halle A5 (8.-11. November 2016, München). Weitere Informationen zu den Messeschwerpunkten von Infineon sind erhältlich unter www.infineon.com/electronica