Два SiC-ключа собрали в один H-DPAK и вынесли тепло наверх
У полумоста есть неприятная геометрия: два быстрых ключа приходится ставить рядом, а токовая петля между ними должна быть одновременно короткой, широкой и удобной для отвода тепла. На высоких напряжениях вокруг этой петли добавляются зазоры изоляции, драйверные дорожки и снабберы. В итоге два дискретных корпуса занимают на плате гораздо больше места, чем подсказывает площадь их кремния.
Полумост как посадочное место на PCB
Именно эту сборочную работу Infineon попыталась спрятать внутрь корпуса H-DPAK. В нём находятся два 750-вольтовых CoolSiC G2 MOSFET, уже соединённые в однополярный полумост. Снаружи остаются силовые выводы верхнего и нижнего плеча, общая точка полумоста и два независимых канала управления затворами. Разработчик по-прежнему строит свой драйвер, выбирает dead time и раскладывает DC-link-конденсаторы, но вместо пары транзисторов начинает трассировку с одной законченной коммутационной ячейки.
Корпус имеет толщину 2.3 mm и рассчитан на охлаждение с верхней стороны. Это меняет механику плотного преобразователя: тепло можно уводить в прижимной радиатор или холодную плиту над платой, оставляя нижние слои для силовой разводки и управляющих цепей. Внутри применён разделённый lead frame; Infineon связывает его с растеканием тепла через drain-площадки и соблюдением creepage и clearance в тесной компоновке.
### Полумост как посадочное место на PCB
Верх корпуса становится тепловым выводом
Такая интеграция особенно интересна для OBC, автомобильных и промышленных DC/DC, HVDC-источников и накопителей энергии. В этих устройствах полумост многократно повторяется, поэтому каждый раз приходится решать одни и те же задачи: минимизировать индуктивность силовой петли, удержать выбросы при коммутации SiC и довести тепло до общего радиатора. В H-DPAK расстояние между кристаллами и силовыми соединениями определяется изготовителем корпуса, а не длиной дорожек конкретной платы.
### Верх корпуса становится тепловым выводом
Пока это корпусная архитектура, а не таблица рекордов
Переход к верхнему охлаждению не отменяет требований к PCB. Возврат затворного драйвера всё ещё должен быть коротким и привязанным к источнику своего ключа, локальный DC-link-конденсатор всё ещё определяет высокочастотную петлю, а тепловой интерфейс сверху потребует контролируемого прижима и плоскостности. Зато силовой элемент больше не конкурирует с конденсаторами и многослойной разводкой за единственную нижнюю поверхность для теплоотвода.
Infineon заявляет экономию более 15% площади PCB относительно решения на Q-DPAK и четырёхкратное уменьшение паразитной индуктивности относительно TO-247-4. Эти числа пока стоит читать как ориентир конструкции производителя: опубликованной методики измерения петли и независимых double-pulse-тестов для H-DPAK нет.
### Пока это корпусная архитектура, а не таблица рекордов
Публичные материалы не содержат серийного datasheet с парт-номерами, RDS(on), допустимым током, тепловыми сопротивлениями, SOA и кривыми коммутационных потерь. Поэтому нельзя честно вычислить выигрыш конкретного преобразователя или объявить H-DPAK заменой произвольной паре дискретов. Уже понятна другая вещь: корпус упаковывает самую критичную топологическую часть силового каскада — два SiC-ключа и их соединение — в тонкую деталь, оставляя инженеру свободу вокруг неё.