Infineon Technologies CoolSiC™ Siliziumkarbid-MOSFETs und -Dioden

CoolSiC Schottky-Dioden von Infineon bieten einen relativ hohen Einschaltwiderstand und Ableitstrom. In SiC-Material können Schottky-Dioden eine viel höhere Durchbruchspannung erreichen. Das Infineon-Portfolio an SiC-Schottky-Produkten umfasst Schottky-Dioden mit Spannungen von 600 V und 650 V bis 1200 V. Die Kombination eines schnellen Silizium-basierten Schalters mit einer CoolSiC-Schottky-Diode wird oft als „Hybrid“-Lösung bezeichnet. In den letzten Jahren hat Infineon mehrere Millionen Hybridmodule hergestellt und diese in verschiedenen Kundenprodukten in Anwendungen wie Solar- und UPS-Anlagen verbaut.

CoolSiC SiC-MOSFETs von Infineon basieren auf einem hochmodernen Trench-Konzept, das Maßstäbe setzt. Dies ermöglicht die niedrigsten Applikationsverluste und die höchste Zuverlässigkeit im Betrieb. Die temperaturunabhängigen niedrigen Schaltverluste und eine schnelle, interne Freilaufdiode, die für eine harte Kommutierung ausgelegt ist, machen die CoolSiC-MOSFETs in diskreten Gehäusen ideal für hart- und resonanzschaltende Topologien.

Applikationsvorteile

• Vorteile von Solaranwendungen
• Verdopplung der Wechselrichterleistung bei gleichem Wechselrichtergewicht
• Bietet eine deutlich geringere Effizienz bei hohen Betriebstemperaturen im Vergleich zu Si-basierten Alternativen
• Vorteile von Energiespeichersystemen
• Reduziert Verluste um bis zu 50 %
• Erhöht die Energie um bis zu 2 % ohne Vergrößerung der Batterie
• Vorteile der Stromversorgung für Server und Telekommunikation
• Verringert die Dichte um bis zu 30 %
• Verdopplung der Dichte um die Hälfte
• Vorteile der E-Auto-Aufladung
• Halbiert die Ladezeit
• Reduziert die Anzahl der Komponenten um 50 % und steigert gleichzeitig die Effizienz

xEV-Applikationen

• Vorteile des Hauptwechselrichters
• Erhöht die Batterienutzung um 5 bis 10 %
• Erhöht die Leistungsdichte für Reduzierungen der Systemgröße um bis zu 80 %
• Vorteile
von On-Board-Ladegeräten
• Ermöglicht kleinere bidirektionale 3-Phasen-Ladegeräte
• Hilft bei der Reduzierung der Größe der passiven Komponenten durch schnelleres Schalten • Vorteile
von HV/DC-DC/DC-Wandlern • Bietet höhere Schaltfrequenzen
• Verbesserte Leistungsdichte

Verbesserte 1. Generation CoolSiC M1H

Der verbesserte CoolSiC der 1. Generation ermöglicht ein deutlich größeres Gate-Betriebsfenster, wodurch der On-Widerstand für eine gegebene Chip-Größe verbessert wird. Gleichzeitig bietet das größere Gate-Betriebsfenster eine hohe Robustheit gegen Spannungsspitzen am Gate ohne Einschränkungen, selbst bei höheren Schaltfrequenzen.

Merkmale und Vorteile
• Erweiterte Betriebsbedingungen ohne Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit für ein komfortableres Design-In
• Flexibles Gate-Source-Spannungsfenster
• Maximale Gate-Source-Nennspannungen werden auf 23 V und -10 V erweitert, um Über- und Unterschwingungen abzudecken
• Maximale Sperrschichttemperatur von t_vjop von 175 °C
• Schwellwertspannungsstabilität unter realen Anwendungsbedingungen

Applikationen
• CoolSiC-MOSFETs M1H werden in schnellschaltenden Applikationen wie Photovoltaik, USV, Brennstoffzellen, EV-Ladung oder Speichersystemen verwendet

Crss.XT für diskrete SiC-MOSFETs

Spezifische Anforderungen sind für einige Anwendungen, wie z. B. lange Betriebszeiten oder hohe Leistungsdichte, verbindlich geworden. Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, hat Infineon die fortschrittliche Verbindungstechnologie entwickelt.XT für diskrete Produkte. DieXT eliminiert Lötverbindungen und verwendet Diffusionslöten, um die CoolSiC-MOSFET-Chips am Leiterrahmen für robustere Verbindungsschichten zu befestigen.

Dadurch kann die Wärmeableitung um bis zu 30 % verbessert werden und die thermo-mechanische Belastung wird reduziert, was zu einer besseren Leistungszyklusleistung führt.

• Erhöhen Sie den Ausgangsstrom um bis zu 14 % für die gleiche Temperatur
oder
• Erhöhen Sie die Lebensdauer um bis zu 80 %, wenn die Betriebstemperatur gesenkt wird.

Infineon Coolisic MOSFETs in Servoantrieben führen aufgrund lüfterloser Antriebe zu keiner Wartung. Dank der Motor- und Antriebsintegration reduzieren diese Bauteile die Verkabelungskomplexität und Gesamtverluste um bis zu 80 %.

Gate-Treiber für SiC-MOSFETs von Infineon werden für den Antrieb von Siliziumkarbid-MOSFETs empfohlen. Um maximale Systemvorteile bei der Verwendung von SiC-MOSFETs zu erzielen, ist es ratsam, sie mit den EiceDRIVER-Gate-Treiber-ICs von Infineon zu ergänzen, um die Vorteile der SiC-Technologie vollständig zu nutzen. Dadurch werden Kunden einen verbesserten Wirkungsgrad, Platz- und Gewichtseinsparungen, eine Reduzierung der Anzahl der Teile und eine verbesserte Systemzuverlässigkeit erzielen.

Auswahl zwischen verschiedenen EiceDRIVER-Gate-Treibern
• Kompakter Einkanal-High-Side-Gate-Treiber
• Verbesserter Treiber mit Einzel- und Dual-Ausgang und Kurzschluss-Sicherung
• High-Side-Treiber zur Anstiegsratensteuerung für die anspruchsvollsten Anforderungen

Die SiC-MOSFET-Treiber von Infineon überzeugen mit den folgenden Parametern
• Verfügbarkeit in einem breiten Gehäuse mit einer Kriechstrecke von 7,6 mm
• Eignung für den Betrieb bei hoher Umgebungstemperatur
• Aktive Miller-Klemme
• Kurzschluss-Klemmung und aktive Abschaltung
• ≥ 100 kV/μs CMTI (1EDU20I12SV: ≥ 50 kV/μs CMTI)
• Präzisions-Kurzschlussschutz (über DESAT)
• 12 V/11 V Typische UVLO-Schwellenwerte

Empfohlene Produkte

CoolSiC Trench-Leistungs-MOSFETs von Infineon bieten eine zuverlässige und kostengünstige Leistung in diskreten Gehäusen: TO-247-3/4-Pin- und TO-253-7-Gehäuse.

CoolSiC Trench-Leistungs-MOSFET-Module von Infineon sind 1.200-V-Siliziumkarbid-MOSFET-Leistungsmodule in einem einfachen 62-mm-Gehäuse und eröffnen Entwicklern von Wechselrichtern neue Möglichkeiten, Wirkungsgrad und Leistungsdichte zu realisieren.

Die CoolSiC Hybrid-Module von Infineon kombinieren einen IGBT-Chip und eine CoolSiC-Schottky-Diode, um die Fähigkeit der IGBT-Technologie weiter zu erweitern.

CoolSiC Schottky-Dioden von Infineon sind Siliziumkarbid-Schottky-Dioden mit 600 V, 650 V und 1.200 V, die einen relativ hohen Einschaltwiderstand und Ableitstrom bieten.

EiceDRIVER Gate-Treiber-ICs von Infineon sind extrem schnelle CoolSiC-MOSFETs, die normalerweise am besten von Gate-Treiber-ICs mit integrierter galvanischer Trennung angesteuert werden.