Optimering av byggsätt för högeffekt PCB med integration av SiC kraftkomponenter

Syfte och mål

Målet för projektet var att genom ett optimerat, nytt byggsätt möjliggöra en övergång från kisel till SiC kraftkomponenter i högströmskort för induktionsvärmningsapplikationer. Genom en systematisk jämförelse av elektriska och termiska parametrar vid olika byggsätt har en optimering genomförts. Resultatet är en modulbaserad lösning. En detaljerad layoutkonstruktion har tagits fram och visat att den nya lösningen kan kylas enbart med luft och dagens vattenkylning kan elimineras. Detta gör övergången till SiC komponenter mer attraktiv.

Resultat och förväntade effekter

Projektet har resulterat i en modulbaserad kraftkortslösning med SiC transistorer som enkelt kan modifieras till önskade effektnivåer för olika modellvarianter. De valda SiC komponenterna har flest olika tillverkare vilket underlättar också produkt framtagningen av det nya högströmskortet. Den demonstrerade lösningen medför lättare introduktion av SiC kraftkomponenter, som resulterar signifikanta energibesparingar i längden med mindre CO2 utsläpp.

Upplägg och genomförande

Efter en litteraturstudie av kraftkortslösningar för induktionsvärmarapplikationer, en systematisk analys genomförts av tillgängliga SiC komponeter samt de termiska och elektriska parametrarna vid olika byggsätt studerats. Analysens resultat blev ett modulbaserad byggsätt med diskreta TO kapslade SiC komponenter. En detaljerad layout har genomförts. Man har kunnat visa att luftkylning kan användas i den nya lösningen.