Suchen

Power Components Marktreife Power-Bausteine für Industrie und Automotive

| Autor / Redakteur: Jochen Hüskens, Raimund Wagner * / Gerd Kucera

Neben vollständig in SiC gefertigten Power-Modulen für hohe Spannungen und Ströme sowie SiC-MOSFETs mit Trench-Gate der dritte Generation liefert ROHM auch neue Power-Chips für Industrie und Automotive.

Firma zum Thema

SiC-MOSFETs der dritten Generation: Des Weiteren wurden neue SiC-MOSFETs für 1200 und 650 V auf Basis einer Trench-Gate-Struktur auf den Markt gebracht.
SiC-MOSFETs der dritten Generation: Des Weiteren wurden neue SiC-MOSFETs für 1200 und 650 V auf Basis einer Trench-Gate-Struktur auf den Markt gebracht.
(Bild: ROHM)

Die weltweit ersten in Großserie produzierten reinen SiC-Power-Module hatte ROHM 2012 vorgestellt. Jetzt erweitert der Hersteller das bestehende Portfolio der vollständig in SiC gefertigten Power-Module durch die erste Hochstrom-Ausführung für 1200 V und 300 A. Diese waren bisher für 1200 V und 120 A (mit MOSFET und SBD) bzw. für 1200 V und 180 A (nur MOSFET) verfügbar.

Das neue H-Brücken-Modul mit der Bezeichnung BSM300D12P2E001 enthält den SiC-MOSFET und die SiC-SBD sowie einen NTC-Thermistor in einem Gehäuse mit den Maßen 152 mm x 62,0 mm x 20,8 mm.

Bildergalerie

Im Interesse einer hohen Zuverlässigkeit kommt eine Struktur zur Abschwächung des elektrischen Felds zusammen mit einer neuartigen Screening-Methode zum Einsatz. Da die Schaltverluste bei diesen Bauteile wesentlich geringer sind als bei konventionellen IGBT-Modulen, ist der Betrieb mit hohen Frequenz möglich.

Zum Beispiel weist das neue Modul Schaltverluste auf, die um 77% geringer sind als bei einer IGBT-Lösung für 1200 V und 300 A. Es kann als Ersatz für IGBT-Module mit höherem Maximalstrom eingesetzt werden.

SiC-MOSFETs der dritten Generation

Des Weiteren wurden neue SiC-MOSFETs für 1200 und 650 V auf Basis einer Trench-Gate-Struktur auf den Markt gebracht. Im Unterschied zu konventionellen planaren MOSFETs, deren JFET-Regionen den Einschaltwiderstand erhöhen, weisen die neuen MOSFETs über den gesamten Temperaturbereich nur einen ungefähr halb so hohen Einschaltwiderstand auf, während die Stabilität der Gate-Oxidschicht und der Body-Diode auf dem Niveau der zweiten SiC-MOSFETs-Generation von ROHM liegt. Das Verhalten der Sperrverzögerung und die Beeinträchtigung der parasitären Body-Diode wurden dagegen weitgehend eliminiert.

Im Prinzip tritt beim Schalten keinerlei Stromschweif auf, was für einen schnelleren Betrieb sorgt und die Schaltverluste um 30% senkt. Das Ergebnis ist eine höhere Zuverlässigkeit und Stromtragfähigkeit bei reduzierter Zellendichte und Mindestleitungsfähigkeit, während gleichzeitig ein kompaktes Format beibehalten wird (TO-247-Gehäuse oder Bare Die).

Der niedrige Einschaltwiderstand der SiC-MOSFETs mit Trench-Gate bietet ideale Voraussetzungen, um die Leistungsdichte und Performance von Wechselrichtern zu verbessern und eine neue Generation von Umrichtersystemen zu realisieren. Dies führt zu minimierten Leistungsverlusten, während gleichzeitig wertvolle Leiterplattenfläche gespart, das Layout vereinfacht wird und die Materialkosten sinken.

Die Anwendungen sind facettenreich, beispielsweise Gleichspannungswandler, PV- und Drei-Phasen-Wechselrichter, Power Conditioner, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, Wechselrichter für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, Wechselrichter zur Wechselstromerzeugung, elektrische Antriebe und Industrieausrüstungen.

(ID:43199371)