DE102011108000A1

DE102011108000A1 - EFI ignition module

Info

Publication number: DE102011108000A1
Application number: DE102011108000A
Authority: DE
Inventors: Horst Brunner
Original assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-01-24
Also published as: ZA201205307B; EP2549220A1

Abstract

EFI-Zündmodul, umfassend einen Zündschaltkreis mit einem Kondensator, einem Schaltelement und einem EFI-Zündbauteil, wobei der Kondensator zum Zünden des EFI-Bauteils durch Schließen des Schaltelements entladen wird, wobei das Schaltelement (5) ein SiC-Feldeffekttransistor (6) ist.An EFI ignition module comprising an ignition circuit having a capacitor, a switching element and an EFI ignition component, wherein the capacitor for discharging the EFI device is discharged by closing the switching element, wherein the switching element (5) is a SiC field effect transistor (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein EFI-Zündmodul, umfassend einen Zündschaltkreis mit einem Kondensator, einem Schaltelement und einem EFI-Zündbauteil, wobei der Kondensator zum Zünden des EFI-Bauteils durch Schließen des Schaltelements entladen wird.The invention relates to an EFI ignition module comprising an ignition circuit having a capacitor, a switching element and an EFI ignition component, wherein the capacitor for discharging the EFI component is discharged by closing the switching element.

Solche EFI-Zündmodule (EFI = Exploding-Foil-Initiator) werden weltweit als elektrische Zünder in sicherheitsrelevanten Systemen wie insbesondere Waffensystemen eingesetzt. Zentrales Bauteil ist ein EFI-Zündbauteil, umfassend ein leitfähiges Element, das als Zündbrücke ausgeführt ist. Über dieses leitfähige Element wird zum Zünden ein im Zündschaltkreis befindlicher Kondensator entladen, was dazu führt, dass die Brücke, die eine Breite von wenigen Mikrometern, beispielsweise im Bereich von ca. 200 Mikrometern, besitzt, schlagartig verdampft, es kommt zur Plasmabildung. Über der Brücke befindet sich eine Folie, beispielsweise aus Kapton, aus welcher infolge der Brückenverdampfung ein Teil, der sogenannte „Flyer” herausgesprengt wird. Der Flyer wird durch die Umwandlung der elektrischen Energie in kinetische Energie extrem beschleunigt, er bewegt sich mit einer Geschwindigkeit im Bereich von km/s. Das Heraussprengen des Flyers wird durch ein der Folie nachgeschaltetes Barrel, dem Abstandsstück mit einer Bohrung entsprechend dem Flyerdurchmesser, verursacht. Dem Barrel nachgeschaltet befindet sich ein Sprengstoffpressling, der beim Auftreffen des extrem schnellen Flyers durch die Stoßwelle zur Detonation gebracht wird. Der Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise eines solchen EFI-Zündbauteils ist bekannt.Such EFI (Exploding Foil Initiator) ignition modules are used worldwide as electric detonators in security-relevant systems, in particular weapon systems. The central component is an EFI ignition component, comprising a conductive element, which is designed as a Zündbrücke. About this conductive element for discharging a capacitor located in the ignition circuit is discharged, which means that the bridge, which has a width of a few microns, for example in the range of about 200 microns, abruptly evaporates, it comes to plasma formation. Above the bridge is a film, for example from Kapton, from which as a result of the bridge evaporation part, the so-called "flyer" is blown out. The flyer is extremely accelerated by the conversion of electrical energy into kinetic energy, it moves at a speed in the range of km / s. The blasting of the flyer is caused by a downstream of the film barrel, the spacer with a bore corresponding to the flyer diameter. Downstream of the barrel is an explosive compact, which is detonated by the impact wave when the extremely fast flyer hits. The structure and the basic operation of such an EFI ignition component is known.

Die Betätigung des EFI-Zündbauteils erfolgt wie beschrieben durch Entladung eines im Zündschaltkreis befindlichen Kondensators, wozu im Zündschaltkreis ein Schaltelement vorgesehen ist. Als ein solches wird üblicherweise ein Hochspannungsschalter mit einer triggerbaren Funkenstrecke (Spark-Gap) verwendet. Zum Betätigen des Schalters wird eine Schaltspannung im Bereich einiger kV an die Funkenstrecke gelegt, so dass es zu einem Funkenschlag über die Funkenstrecke und dadurch zu einer Kondensatorentladung kommt. In dem Moment liegt der Entladestrom, der mehrere 100 A, bisweilen weiter über 1000 A beträgt, am EFI-Zündbauteil an, so dass dieses zündet.The operation of the EFI ignition component is effected as described by discharging a capacitor located in the ignition circuit, for which purpose a switching element is provided in the ignition circuit. As such, a high voltage switch with a triggerable spark gap (spark gap) is commonly used. To actuate the switch, a switching voltage in the range of a few kV is applied to the spark gap, so that there is a spark over the spark gap and thereby to a capacitor discharge. At that moment, the discharge current, which is several 100 A, sometimes even more than 1000 A, at the EFI Zündbauteil, so this ignites.

Neben dem Umstand, dass der verwendete Hochspannungsschalter einen Hochspannungspuls als Schaltsignal benötigt, ist ein weiterer Nachteil in seiner beachtlichen Baugröße gegeben. Übliche triggerbare Hochspannungsschalter, die in ein EFI-Zündmodul integriert werden können, besitzen in üblicher Weise aufgrund der Ausführung einen Durchmesser von ca. 10 mm bei einer Höhe von ca. 10 mm, bauen also beachtlich auf. Aus dieser Baugröße resultiert, dass das gesamte EFI-Zündmodul beachtlich groß ist, was zwangsläufig zu größeren Leitungsstrecken zwischen den einzelnen im Zündschaltkreis verbauten Elementen und damit zu höheren Widerständen im Gesamtsystem führt, die wiederum über den Kondensator, der entsprechend zu dimensionieren ist, auszugleichen sind.In addition to the fact that the high voltage switch used requires a high voltage pulse as a switching signal, another disadvantage is given in its considerable size. Conventional triggerable high voltage switch, which can be integrated into an EFI ignition module, have in the usual way due to the design a diameter of about 10 mm at a height of about 10 mm, so build up considerably. This size results in that the entire EFI ignition module is considerably large, which inevitably leads to larger lines between the individual components installed in the ignition circuit and thus to higher resistances in the overall system, which in turn on the capacitor, which is to be dimensioned accordingly compensate ,

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein EFI-Zündmodul anzugeben, das demgegenüber verbessert ist und insbesondere in seiner Baugröße reduziert werden kann.The invention is therefore based on the problem to provide an EFI ignition module, which in contrast is improved and in particular can be reduced in size.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem EFI-Zündmodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schaltelement ein SiC-Feldeffekttransistor ist.To solve this problem is provided according to the invention in an EFI ignition module of the type mentioned that the switching element is a SiC field effect transistor.

Das erfindungsgemäße EFI-Zündmodul zeichnet sich dadurch aus, dass anstelle eines bisher verwendeten Hochspannungsschalters ein SiC-Feldeffekttransistor verwendet wird. Ein solcher SiC-Feldeffekttransistor ist ein extrem schneller Hochspannungs-Leistungstransistor, der sich durch eine sehr hohe Schaltgeschwindigkeit von mehr als 45 kV/μs auszeichnet. Es handelt sich um ein Halbleiterbauteil, dessen Funktion als Feldeffekttransistor bekannt ist. Zum Zünden ist lediglich eine relativ geringe Steuerspannung an den Gate-Eingang zu legen, um den Schaltvorgang auszulösen. Durch den Einsatz eines solchen extrem schnellen Halbleiterschalters ist es damit vorteilhaft möglich, die gesamte Baugröße des Moduls zu verkleinern, da der Schalter letztlich lediglich aus dem Halbleitermodul und den zugehörigen Anschlüssen besteht, so dass das gesamte EFI-Zündmodul in einer Baugröße deutlich reduziert werden kann. Diese Reduzierung der Baugröße führt dazu, dass zwangsläufig die Leitungslängen verkürzt werden können, womit eine Reduzierung der Leitungswiderstände einhergeht. Eine Reduzierung dieser Leitungswiderstände respektive der grundsätzlich über die Leitungen gegebenen Verluste bewirkt zusätzlich die Möglichkeit, den Kondensator zu verkleinern, so dass auch dieses Bauteil optimiert werden kann. Da der Kondensator wiederum verkleinert respektive optimiert ausgelegt werden kann, besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, die vorgelagerte Spannungserzeugung zum Laden des Kondensators anzupassen und zu optimieren.The EFI ignition module according to the invention is characterized in that a SiC field-effect transistor is used instead of a previously used high-voltage switch. Such a SiC field-effect transistor is an extremely fast high-voltage power transistor, which is characterized by a very high switching speed of more than 45 kV / μs. It is a semiconductor device whose function is known as a field effect transistor. For igniting, only a relatively low control voltage has to be applied to the gate input in order to initiate the switching process. By using such an extremely fast semiconductor switch, it is thus advantageously possible to reduce the overall size of the module, since the switch ultimately consists only of the semiconductor module and the associated terminals, so that the entire EFI ignition module can be significantly reduced in one size , This reduction in size means that inevitably the line lengths can be shortened, which is accompanied by a reduction in line resistance. A reduction of these line resistances or the losses which are fundamentally given via the lines additionally brings about the possibility of reducing the capacitor, so that this component can also be optimized. Since the capacitor can in turn be made smaller or optimized, it is also possible in principle to adapt and optimize the upstream voltage generation for charging the capacitor.

Insgesamt lässt folglich die Verwendung des SIC-Feldeffekttransistors eine deutliche Verbesserung eines EFI-Zündmoduls insbesondere im Hinblick auf seine Baugröße zu, wie auch die Ansteuerung dieses Schaltelements vereinfacht wird.Overall, therefore, allows the use of the SIC field effect transistor, a significant improvement of an EFI ignition module in particular in terms of its size, as well as the control of this switching element is simplified.

Ein SiC-Feldeffekttransistor zeichnet sich im Übrigen durch einen sehr breiten Betriebstemperaturbereich aus, was insbesondere im Hinblick auf die Einsatzzwecke der EFI-Zündmodule im Bereich von Waffensystemen, die an sehr kalten und sehr heißen Orten eingesetzt werden, von Vorteil ist. Der verwendete SiC-Feldeffekttransistor wird bevorzugt so gewählt, dass sein Betriebstemperaturbereich von –40°C bis +100°C reicht, bevorzugt von –55°C bis +125°C, gegebenenfalls auch weiter.Incidentally, a SiC field-effect transistor is characterized by a very broad operating temperature range, which is particularly advantageous with regard to the It is advantageous for EFI ignition modules to be used in weapons systems used in very cold and very hot places. The SiC field effect transistor used is preferably chosen so that its operating temperature range of -40 ° C to + 100 ° C ranges, preferably from -55 ° C to + 125 ° C, optionally also further.

Weiterhin zeichnet sich ein SiC-Feldeffekttransistor grundsätzlich durch eine sehr kurze Stromanstiegszeit aus, was ihn weiterhin für die erfindungsgemäße Verwendung in einem EFI-Zündmodul eignet. Der verwendete Feldeffekttransistor wird bevorzugt so gewählt, dass seine Stromanstiegszeit im Bereich von 5 ns bis 100 ns liegt, sie sollte bevorzugt möglichst gering sein, mithin also eher im Bereich der unteren Intervallgrenze liegen. So kurze Stromanstiegszeiten ermöglichen einen extrem schnellen Stromanstieg, so dass ein extrem schneller und hoher Entladestrom im Kurzschlussfall fließen kann.Furthermore, a SiC field effect transistor is basically characterized by a very short current rise time, which further makes it suitable for use according to the invention in an EFI ignition module. The field-effect transistor used is preferably chosen so that its current rise time is in the range of 5 ns to 100 ns, it should preferably be as low as possible, and thus more likely to be in the range of the lower interval limit. Such short current rise times allow an extremely fast current increase, so that an extremely fast and high discharge current can flow in the event of a short circuit.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, den Kondensator, den SiC-Feldeffekttransistor und das EFI-Zündbauteil an einem gemeinsamen Träger anzuordnen. Die angestrebte Miniaturisierung, resultierend aus der Verwendung des sehr klein bauenden SiC-Feldeffekttransistors, ermöglicht es mit besonderem Vorteil, alle relevanten Komponenten des Zündschaltkreises auf einem gemeinsamen Träger anzuordnen, so dass dieses kleinbauende EFI-Zündmodul lediglich noch mit der der Kondensatorladung dienenden Spannungsgenerierung zu verbinden ist. Infolge der kompakten Anordnung auf einem gemeinsamen Träger kann eine hochgradige Kompaktierung und Verkürzung der Leiterbahnen mit den bereits eingangs beschriebenen Vorteilen erreicht werden.A particularly expedient development of the invention provides for the capacitor, the SiC field-effect transistor and the EFI ignition component to be arranged on a common carrier. The desired miniaturization, resulting from the use of very small SiC field effect transistor, makes it possible with particular advantage to arrange all the relevant components of the ignition circuit on a common carrier, so that this small-scale EFI ignition module only to connect to the capacitor voltage serving voltage generation is. As a result of the compact arrangement on a common carrier, a high degree of compacting and shortening of the printed conductors can be achieved with the advantages already described above.

Dabei ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den Kondensator und den SiC-Feldeffekttransistor an der einen Seite des Trägers und das EFI-Zündbauteil an der anderen Seite des Trägers anzuordnen. Hieraus resultiert, dass das EFI-Zündmodul nicht allzu breit ist, da beide Trägerseiten bestückt werden. Das heißt, dass sich infolge des quasi teilweise axialen Aufbaus ein in seiner Breite sehr gering bemessenes Modul ergibt. Dieser beidseitige Aufbau am gemeinsamen Träger ermöglicht es ferner, die Kontaktierung der relevanten Bauteile durch eine einfache Kantenmetallisierung zu realisieren. Das heißt, dass der Kondensator und der SiC-Feldeffekttransistor, die an der einen Seite angeordnet sind und in entsprechender Weise miteinander verschaltet sind, über eine einfache die Trägerkanten übergreifende Metallisierung mit dem auf der anderen Seite befindlichen EFI-Zündbauteil verbunden sind. Hieraus resultieren zum einen sehr kurze Leitungsstrecken, die zum anderen derart dimensioniert werden können, dass sie die im Betrieb zu führenden Ströme ohne weiteres tragen.It is provided according to a preferred embodiment of the invention to arrange the capacitor and the SiC field effect transistor on one side of the carrier and the EFI ignition component on the other side of the carrier. The result is that the EFI ignition module is not too wide, as both sides of the carrier are populated. This means that as a result of the quasi-partial axial structure results in a very small in its width module. This two-sided construction on the common carrier also makes it possible to realize the contacting of the relevant components by a simple edge metallization. That is, the capacitor and the SiC field-effect transistor, which are arranged on one side and are connected to one another in a corresponding manner, are connected to the EFI ignition component on the other side via a simple metallization that overlaps the carrier edges. This results, on the one hand, in very short line sections, which on the other hand can be dimensioned such that they readily carry the currents to be conducted during operation.

Als Träger kann keramisches Material oder Kunststoff, beispielsweise ein Leiterplattenmaterial, verwendet werden. Bei der Wahl des Trägermaterials respektive der Trägerauslegung ist lediglich darauf zu achten, dass der Träger eine hinreichende Abstützung für das EFI-Zündbauteil bietet, derart, dass der beim Zünden herausgesprengte Flyer seine gesamte kinetische Energie tatsächlich in die nachgeschaltete Sprengladung einträgt, und diese nicht zum Teil auf den Träger übertragen wird. Insbesondere Träger aus keramischem Material bieten eine hervorragende Abstützung, bei gleichzeitig geringer Dicke.As a carrier, ceramic material or plastic, for example, a printed circuit board material can be used. When choosing the carrier material or the carrier design is only to ensure that the carrier provides sufficient support for the EFI ignition component, such that the blown out during firing flyer actually enters his entire kinetic energy in the downstream explosive charge, and this not to Part is transferred to the carrier. In particular, carriers made of ceramic material offer excellent support, while at the same time having a small thickness.

Der Träger selbst ist bevorzugt als runde Scheibe ausgeführt, so dass er in einen entsprechenden rotationssymmetrischen Aufnahmeraum oder dergleichen im Montagefall eingesetzt werden kann.The carrier itself is preferably designed as a round disc, so that it can be used in a corresponding rotationally symmetrical receiving space or the like in the case of assembly.

Schließlich ist ferner wenigstens ein Entladewiderstand, ein sogenannter Bleeder-Widerstand vorgesehen, über den der Kondensator entladen wird. Ein solcher Entladewiderstand kann entweder direkt am Kondensator angeordnet sein, das heißt, er wird vom Kondensator getragen, alternativ kann er auch am Träger an derselben Seite, an der auch der Kondensator vorgesehen ist, angeordnet sein.Finally, at least one discharge resistor, a so-called bleeder resistor, is provided, via which the capacitor is discharged. Such a discharge resistor can either be arranged directly on the capacitor, that is to say it is carried by the capacitor, alternatively it can also be arranged on the carrier on the same side on which the capacitor is also provided.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the embodiment described below and with reference to the drawings. Showing:

1 eine Darstellung des Schaltungsaufbaus des erfindungsgemäßen EFI-Moduls, und 1 a representation of the circuit structure of the EFI module according to the invention, and

2 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen EFI-Zündmoduls. 2 a schematic diagram of an EFI ignition module according to the invention.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes EFI-Zündmodul 1 mit seinem Zündschaltkreis 2. Der Zündschaltkreis 2 umfasst einen Kondensator 3, der als Zündkondensator eine möglichst geringe Induktivität aufweisen sollte, sie sollte im Bereich von 10 bis 50 nH liegen. Seine Kapazität sollte ebenfalls möglichst klein sein, bevorzugt kleiner 0,2 μF bei einer Ladespannung im Bereich um ein kV. 1 shows an inventive EFI ignition module 1 with its ignition circuit 2 , The ignition circuit 2 includes a capacitor 3 , which should have as low as possible inductance as ignition capacitor, it should be in the range of 10 to 50 nH. Its capacity should also be as small as possible, preferably less than 0.2 μF at a charging voltage in the range of about kV.

Dem Kondensator 3 vorgeschaltet ist im gezeigten Beispiel ein Entladewiderstand 4, auch Bleeder-Widerstand genannt, wobei bei Bedarf auch mehrere Entladewiderstände vorgesehen sein können.The capacitor 3 upstream in the example shown is a discharge resistor 4 , also called Bleeder resistor, which may be provided if necessary, several discharge resistors.

Weiterhin umfasst der erfindungsgemäße Zündschaltkreis 2 ein Schaltelement 5 in Form eines SiC-Feldeffekttransistors 6. Dieser SiC-Feldeffekttransistor sollte eine extrem niedrige Stromanstiegszeit aufweisen, bevorzugt im Bereich von 5 ns bis 100 ns, vorzugsweise im Bereich der unteren Intervallgrenze. Ihm nachgeschaltet ist ein EFI-Bauteil 7, das beim Schließen des Schaltelements 5, also beim Ansteuern des SiC-Feldeffekttransistors 6, gezündet wird.Furthermore, the ignition circuit according to the invention comprises 2 a switching element 5 in the form of a SiC field effect transistor 6 , This SiC field-effect transistor should have an extremely low current rise time, preferably in the range of 5 ns to 100 ns, preferably in the region of the lower interval limit. It is followed by an EFI component 7 when closing the switching element 5 , so when driving the SiC field effect transistor 6 , is ignited.

Vorgesehen sind ferner die beiden Anschlüsse 8, 9 zum Koppeln des Kondensators 3 mit der Spannungsgenerierungsschaltung, wie auch ein Steueranschluss 16 zum Ansteuern des SiC-Feldeffekttransistors 6. Soll das EFI-Zündbauteil 7 gezündet werden, so wird der SiC-Feldeffekttransistor entsprechend angesteuert, damit der Kondensator 3, der zuvor aufgeladen wurde, über den SiC-Feldeffekttransistor entladen werden kann und das EFI-Zündbauteil in der einleitend beschriebenen Weise zünden kann.Also provided are the two connections 8th . 9 for coupling the capacitor 3 with the voltage generation circuit as well as a control terminal 16 for driving the SiC field effect transistor 6 , Should the EFI ignition component 7 be ignited, the SiC field effect transistor is driven accordingly, so that the capacitor 3 , which has been previously charged, can be discharged via the SiC field effect transistor and ignite the EFI ignition component in the manner described in the introduction.

2 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung den Aufbau des EFI-Zündmoduls 1. Auf einem Träger 10, beispielsweise einer runden Scheibe aus keramischem Material, ist an der einen Seite der Kondensator 3 und auf diesem der Entladewiderstand 4 sowie der SiC-Feldeffekttransistor 6 angeordnet. An der gegenüberliegenden Seite ist das EFI-Zündbauteil 7 vorgesehen, mit seiner Zündbrücke 11 und der darüber befindlichen Folie 12, aus der im Zündfall der Flyer herausgesprengt wird. Weitere Teile des EFI-Zündbauteils 7 sind, da entbehrlich, hier nicht näher gezeigt. 2 shows in the form of a schematic representation of the structure of the EFI ignition module 1 , On a carrier 10 , For example, a round disc of ceramic material, on one side of the capacitor 3 and on this the discharge resistance 4 and the SiC field effect transistor 6 arranged. On the opposite side is the EFI ignition component 7 provided with its ignition bridge 11 and the film over it 12 , from which the flyer is blown out in the ignition. Other parts of the EFI ignition component 7 are, as expendable, not shown here in detail.

Infolge dieses beidseitigen Aufbaus, bei dem also an den beiden Selten des Trägers 10 entsprechende Bauelemente vorgesehen sind, ist es möglich, die Leiterlängen zum Verbinden der einzelnen Bauelemente sehr kurz auszuführen. Der Kondensator 3 und der SiC-Feldeffekttransistor 6 sind, da unmittelbar benachbart, über eine sehr kurze Leitungsverbindung 13 zu koppeln, Der Entladewiderstand 4 ist unmittelbar zwischen die Anschlüsse 8, 9 geschaltet. Zur Verbindung des Kondensators 3 und des SiC-Feldeffekttransistors 6 mit dem EFI-Zündbauteil 7 sind Kantenmetallisierungen 14, 15 vorgesehen, die um die Trägerkanten gezogen und zum EFI-Zündbauteil 7 geführt sind. Die Breite des Trägers ist so bemessen, dass die Anschlusspunkte des Kondensators 3 und des SiC-Feldeffekttransistors 6 möglichst kantennah sind, so dass letztlich an dieser Seite nur extrem kurze Leitungslängen gegeben sind. Ist der Träger hinreichend dünn, so ist auch die Kantenlänge gering, so dass letztlich lediglich die Strecke, die die Metallisierung an der Seite, an der das EFI-Zündbauteil 7 angeordnet ist, verläuft, quasi längenbestimmend ist. Das heißt, dass insgesamt extrem kurze Leiterstrecken gegeben sind. Dies führt dazu, dass die gesamte Verschaltung sehr niederohmig ist, mithin also der Widerstand hierüber sehr gering ist. Dies wiederum ermöglicht es, den Kondensator 3, über den etwaige aus einem höheren Leitungswiderstand resultierende Verluste aufzufangen sind, optimiert auszulegen, er kann insgesamt aufgrund der Optimierung der Leitungslängen verkleinert werden.As a result of this two-sided construction, in which so at the two Rare of the carrier 10 corresponding components are provided, it is possible to carry out the conductor lengths for connecting the individual components very short. The capacitor 3 and the SiC field effect transistor 6 are, because immediately adjacent, over a very short line connection 13 to couple, the discharge resistance 4 is directly between the ports 8th . 9 connected. To connect the capacitor 3 and the SiC field effect transistor 6 with the EFI ignition component 7 are edge metallizations 14 . 15 provided, which are drawn around the support edges and the EFI ignition component 7 are guided. The width of the carrier is such that the connection points of the capacitor 3 and the SiC field effect transistor 6 as close to the edge as possible, so that ultimately only extremely short cable lengths are given on this side. If the carrier is sufficiently thin, then the edge length is small, so that ultimately only the distance, the metallization on the side where the EFI Zündbauteil 7 is arranged, runs, is quasi length-determining. This means that overall extremely short conductor distances are given. This leads to the fact that the entire interconnection is very low-impedance, so therefore the resistance is very low. This, in turn, allows the capacitor 3 , can be optimally interpreted about the losses resulting from a higher line resistance, it can be reduced overall due to the optimization of the line lengths.

Insgesamt ergibt sich ein sehr kompakter, kleinformatiger Aufbau, verbunden mit einem einfachen Ansteuern des Schaltelements 5, hier also des SiC-Feldeffekttransistors 6 über eine relativ geringe Steuerspannung und einer extrem schnellen Stromanstiegszeit, so dass also sehr schnell geschaltet und das EFI-Zündbauteil extrem schnell gezündet werden kann.Overall, results in a very compact, small-sized construction, combined with a simple driving of the switching element 5 , here so the SiC field effect transistor 6 Over a relatively low control voltage and an extremely fast current rise time, so so switched very quickly and the EFI ignition component can be ignited extremely quickly.

Claims

EFI-Zündmodul, umfassend einen Zündschaltkreis mit einem Kondensator, einem Schaltelement und einem EFI-Zündbauteil, wobei der Kondensator zum Zünden des EFI-Bauteils durch Schließen des Schaltelements entladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (5) ein SiC-Feldeffekttransistor (6) ist.EFI ignition module, comprising an ignition circuit with a capacitor, a switching element and an EFI ignition component, wherein the capacitor for igniting the EFI component is discharged by closing the switching element, characterized in that the switching element ( 5 ) a SiC field effect transistor ( 6 ).

EFI-Zündmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der SiC-Feldeffekttransistor (6) einen Betriebstemperaturbereich von –40°C bis +100°C, vorzugsweise von –55°C bis +125°C aufweist.EFI ignition module according to claim 1, characterized in that the SiC field effect transistor ( 6 ) has an operating temperature range of -40 ° C to + 100 ° C, preferably from -55 ° C to + 125 ° C.

EFI-Zündmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der SiC-Feldeffekttransistor (6) eine Stromanstiegszeit im Bereich von 5 ns bis 100 ns aufweist.EFI ignition module according to claim 1 or 2, characterized in that the SiC field effect transistor ( 6 ) has a current rise time in the range of 5 ns to 100 ns.

EFI-Zündmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (3), der SiC-Feldeffekttransistor (6) und das EFI-Zündbauteil (7) an einem gemeinsamen Träger (10) angeordnet sind.EFI ignition module according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitor ( 3 ), the SiC field effect transistor ( 6 ) and the EFI ignition component ( 7 ) on a common carrier ( 10 ) are arranged.

EFI-Zündmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (3) und der SiC-Feldeffekttransistor (6) an der einen Seite des Trägers (10) und das EFI-Zündbauteil (7) an der anderen Seite des Trägers (10) angeordnet sind.EFI ignition module according to claim 4, characterized in that the capacitor ( 3 ) and the SiC field effect transistor ( 6 ) on one side of the carrier ( 10 ) and the EFI ignition component ( 7 ) on the other side of the carrier ( 10 ) are arranged.

EFI-Zündmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (3) und der SiC-Feldeffekttransistor (6) mit dem EFI-Zündbauteil (7) über eine die Kanten des Trägers (10) umgreifende Metallisierung (14, 15) verbunden sind.EFI ignition module according to claim 5, characterized in that the capacitor ( 3 ) and the SiC field effect transistor ( 6 ) with the EFI ignition component ( 7 ) over one of the edges of the carrier ( 10 ) encompassing metallization ( 14 . 15 ) are connected.

EFI-Zündmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) aus einem keramischen Material oder einem Kunststoff, insbesondere einem Leiterplattenmaterial besteht.EFI ignition module according to one of claims 4 to 6, characterized in that the carrier ( 10 ) consists of a ceramic material or a plastic, in particular a printed circuit board material.

EFI-Zündmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) als runde oder rechteckige Scheibe ausgeführt ist.EFI ignition module according to one of claims 4 to 7, characterized in that the carrier ( 10 ) is designed as a round or rectangular disc.

EFI-Zündmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner wenigstens ein Entladewiderstand (4) vorgesehen ist, der entweder direkt am Kondensator (3) oder am Träger (10) an derselben Seite, an der auch der Kondensator (3) vorgesehen ist, angeordnet ist.EFI ignition module according to one of the preceding claims, characterized in that furthermore at least one discharge resistor ( 4 ) provided either directly on the capacitor ( 3 ) or on the carrier ( 10 ) on the same side as the capacitor ( 3 ) is arranged, is arranged.