Cluster Leistungselektronik: Electronic Circuit Breaker based on SiC Technology for DC Networks (SiC-DCBreaker) – Teilvorhaben C

Als Applikationsfelder für die elektronischen, SiC-basierten DC-Trennschalter wird die Anwendbarkeit in Gleichstromnetzen bis 850 Vdc für Automotive, Gebäudenetzen mit PV-Versorgung und Rechenzentren untersucht. Die neuartigen Lösungen müssen kostenmäßig konkurrenzfähig sein und Vorteile auf Systemebene bieten. Weitere Eckdaten sind ein Leistungsbereich bis zu 200 kW und ein schnelles Abschalten in < 100 s. Das Fraunhofer IISB untersucht hierfür die Eignung eines monolithisch integrierten Lasttrennschalter basierend auf n-Kanal und p-Kanal JFETs. Durch die Weiterentwicklung der Prozesstechnologie und eines Anpassung des Bauelementdesigns wird insbesondere eine Verringerung der Vorwärtsverluste im p-JFET um 50% gegenüber dem Stand-der-Technik angestrebt. Hierfür werden zwei Prototypendurchläufe durchgeführt. Darüber hinaus wird das Fraunhofer IISB den Aufbau der hybriden und integrierten Lasttrennschalter mittels keramischer Transfersubstrate umsetzen, um eine höhere Integrationsdichte und Betriebsstromstärke zu erzielen.