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Pulslast zuverlässig beherrschen

Der neue SMD-Widerstand PMT von der Isabellenhütte

30. Juni 2025, 13:34 Uhr | Irina Hübner

Der neue SMD-Widerstand PMT von der Isabellenhütte.

Wenn jedes Watt zählt: Warum moderne Fahrzeuge auf leistungsfähige Pulslastwiderstände angewiesen sind.

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In der heutigen Fahrzeugentwicklung wird jede Komponente auf Effizienz, Kompaktheit und Belastbarkeit geprüft. Besonders in leistungselektronischen Anwendungen, etwa in batterieelektrischen Fahrzeugen oder Hybrid-Systemen, sind passive Bauelemente oft entscheidend für die Betriebssicherheit.

Eine kritische Rolle spielen hier Pulslastwiderstände – etwa in Snubber-Schaltungen oder beim Lade- und Entlade-Management von Kondensatoren. Klassische Lösungen stoßen dabei jedoch zunehmend an ihre Grenzen. Wie sich Pulslasten effizient und platzsparend beherrschen lassen, zeigt ein neuer Ansatz in der Widerstandstechnologie – speziell abgestimmt auf die Anforderungen der Automobilindustrie.

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Kompakte Bauform, hohe Belastbarkeit

Mit dem PMT in Baugröße 2817 bietet die Isabellenhütte einen Pulslastwiderstand, der gezielt für Anwendungen in der Leistungselektronik entwickelt wurde. Er basiert auf der etablierten ISA-PLAN-Technologie, bei der Kupfersubstrate anstelle klassischer Keramiksubstrate zum Einsatz kommen. Der Kupferträger fungiert als effektiver Kühlkörper und verleiht dem Widerstand eine herausragende Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit – Eigenschaften, die für die zuverlässige Aufnahme und Ableitung hoher Impulsenergien entscheidend sind.

Im Gegensatz dazu werden bei klassischen Dickschichtwiderständen keramische Substrate wie Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid verwendet, deren Wärmeleitfähigkeit um bis zu eine Größenordnung geringer ist als die von Kupfer. Dadurch sind sie in ihrer Pulslastfestigkeit deutlich limitiert. Die ISA-PLAN-Technologie eignet sich somit besonders für den Aufbau pulsfester Widerstände, die in kompakten Bauformen hohe Energiemengen zuverlässig bewältigen müssen.

Spannungsspitzen dämpfen: Schutz für sensible Komponenten

Bei schnellen Schaltvorgängen in Leistungselektroniken, zum Beispiel im Automotive-Bereich, können durch Spannungsspitzen Induktivitäten entstehen, die nachgeschaltete empfindliche Komponenten im Stromkreis beschädigen oder zerstören können. Um diese Spannungsspitzen zu dämpfen, lässt sich ein sogenannter RC-Snubber-Shunt einsetzen, der die überschüssige Energie nach außen ableitet.

Ein RC-Glied besteht aus einem Widerstand (R) und einem Kondensator (C), die in Reihe geschaltet sind. Der Widerstand dient dazu, durch den Kondensator abgeführte Energie in Wärme umzusetzen. Snubber finden Anwendung in Verbindung mit Leistungsrelais, Schützen, Thyristoren/Triacs, IGBTs, MOSFETs oder Bipolartransistoren. Speziell IGBTs, Triacs und MOSFETs werden eingesetzt, um Motoren präzise zu steuern. Um dies zu gewährleisten, sind sehr schnelle Schaltvorgänge der IGBTs und MOSFETs nötig.

Alternative zu THT-Komponenten: Reflow-fähige Pulslastwiderstände

Traditionell werden für viele dieser Anwendungen bedrahtete Leistungswiderstände (THT-Technologie) eingesetzt. Diese sind jedoch groß, teuer und aufwendig zu bestücken – etwa, weil sie nicht im Standard-Reflowprozess verarbeitet werden können und häufig manuelle oder wellenlötbasierte Prozesse erfordern. Automatisiertes Pick-and-Place ist hier ebenfalls nur eingeschränkt möglich.

Flexible Skalierbarkeit durch Array-Konfiguration

Durch das modulare Konzept kann der PMT-Widerstand auch in Array-Konfigurationen betrieben werden, um noch höhere Energiemengen zu absorbieren.

Beispielhafte Kombinationen:

5×1 PMT-1R00 (5 Ω): 3 Joule
3×3 PMT-R500 (0,5 Ω): 5 Joule
8×2 PMT-2R50 (10 Ω): 10 Joule

Somit lassen sich kundenspezifische Anforderungen flexibel umsetzen – auch über verschiedene Leistungsklassen hinweg.

Fazit

Der PMT vereint hohe Pulsfestigkeit, hervorragende Wärmeableitung und eine kompakte SMD-Bauform – und stellt damit eine ideale Alternative zu klassischen THT-Widerständen dar. Ob als Snubber-Element, Schutzwiderstand oder Lade-/Entladepfad von DC-Link-Kapazitäten: Der PMT bietet eine robuste, reflowfähige Lösung für moderne leistungselektronische Designs – insbesondere im Automotive-Bereich.