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18 Elektronik automot ive ElEktromobilität MOSFETs sowie Si-IGBTs Damit erlaubt die Plattform eine DC-Zwischenkreisspannung von bis zu 1000 Vund erfüllt den Isolationskoordinationsstandard IEC 60664-1 Die Strombelastbarkeit des Moduls lässt sich aufgrund der verwendeten Halbleiterfläche auf bis zu 800 Aeff skalieren Völlig neues Konzept Die beiden Unternehmen haben nicht nur ein völlig neues Montagekonzept entwickelt sondern auch einen kernbasierten Stromsensor der um 60 % kleiner ist als andere am Markt erhältliche Produkte Das Konzept zeichnet sich durch eine hohe Bandbreite und Immunität gegen unbeabsichtigte elektromagnetische Kopplung zwischen den Leiterbahnen auf einer Leiterplatte aus und kann auf jedes Leistungsmodul jede Sammelschiene oder jeden gemeinsamen Leiter erweitert werden um Ströme vollständig integriert zu messen Der neue Nano-Stromsensor eignet sich vor allem für den Einsatz in EV-Traktionswechselrichtern die die DCM-Plattform nutzen Er ist auch mit anderen Leistungsmodulplattformen von Semikron-Danfoss kompatibel Das Konzept punktet mit einem hohen Maß an Integration lässt sich einfach montieren und erfüllt alle Isolationsanforderungen für 800-V-Batteriesysteme Weitere Merkmale des neuen Sensors sind seine Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Umgebungen einschließlich Schutz vor Feuchtigkeit und Vibration Stabilität bei hohen Temperaturen sowie hohe mechanische Robustheit Das DCM1000X ist ein Spritzguss-Leistungsmodul mit Stromund Signalleitungen die seitlich aus dem Gehäuse herausgeführt werden Dadurch entsteht ein Freiraum zwischen der Oberseite des Gehäuses und der Gate-Treiberplatine Die innovative Idee hinter dem Nano-Konzept war die Entwicklung eines kernbasierten Stromsensors der in diesen ungenutzten Raum passt Bild 1 zeigt eine Explosionsansicht der Baugruppe Der Nano-Sensor weist eine hohe Genauigkeit Immunität gegen externe Felder eine hohe Bandbreite sowie einen hohen Signal-Rausch-Abstand Signalto-Noise Ratio SNR auf – wie die meisten kernbasierten Stromsensoren Da der Platzbedarf des Stromsensors bereits im Leistungsmodul vorhanden ist wird kein zusätzlicher Platz im Wechselrichter benötigt Es müssen keine weiteren Komponenten installiert werden um den Sensor mechanisch zu befestigen und elektrisch an die Treiberplatine anzuschließen Der Nano-Sensor zeichnet sich durch seinen besonders hohen Inte - grationsgrad aus – auch gegenüber anderen kernbasierten Stromsensoren Dies vereinfacht den Prozess der vertikalen Integration senkt die Herstellungskosten und verlängert die Lebensdauer des Produkts Rund um die Sammelschiene LEM hat einen Magnetkern entwickelt der die Sammelschiene mit einem doppelten Luftspalt und einem Pfad mit hoher Reluktanz umgibt Damit lässt sich die Kernsättigung bei höheren Strömen bewältigen und die Flussdichte im Kern verringern Dieser Magnetkern wurde mit zwei geraden ferromagnetischen Stäben umgesetzt – einer befindet sich auf der AC-Sammelschiene der andere darunter In den beiden Luftspalten sind Hallelemente positioniert LEM stellte fest dass der Spritzguss-Bild 4a Sprungantwort des vollständig vergossenen Musters – 100 A Div und 200 µs Div Bild LEM Bild 4b Sprungantwort des vollständig vergossenen Musters – 100 A Div 5 µs Div Bild LEM