Neues Ansteuerkonzept für IGBT-Module

Ein Gate-Treiber für alle Fälle

IGBTs sind seit etwa 30 Jahren kommerziell verfügbar. Sie haben inzwischen mehrere Generationen durchlaufen, und die Hersteller haben ihre Leistungsfähigkeit und Nutzbarkeit ständig verbessert. IGBT-Module wiederum sollen den Einsatz von Leistungsschaltern verschiedener Hersteller und deren Austauschbarkeit vereinfachen. Doch da der OEM den Gate-Treiber jedes Mal neu entwickeln muss, ist es mit der Austauschbarkeit nicht weit her. Ein neues digitales Ansteuerkonzept soll das ändern. mehr...

Leistungs-MOSFETs

Trench ist nicht immer besser

Viele Ingenieure nehmen an, die Leistungsverluste in einem Leistungs-MOSFET seien eine direkte Funktion des Durchlasswiderstands. Das ist nicht ganz falsch, greift allerdings zu kurz. mehr...

Optimierung von Wechselrichterdesigns

Effizientere Solarumrichter

Die Neutral-Point-Clamp-Wechselrichtertopologie bietet eine Alternative zu den derzeit marktgängigen Halbbrücken- oder Vollbrückentopologien. Eine sorgfältige Auswahl von IGBTs mit niedrigeren Sperrspannungen, die von Natur aus durch geringere Leitungs- und Schaltverluste gekennzeichnet sind, sowie optimierte Schaltfrequenzen, um die Verluste in Niederfrequenz-IGBTs weiter zu minimieren, können den Gesamtwirkungsgrad des Wechselrichters steigern. mehr...

Schottkydioden aus Siliziumkarbid

Dünne Wafer machen SiC besser

Bei Leistungshalbleitern aus Silizium haben sich Dünnwafer bewährt. Mit dünneren Chips lassen sich sowohl die Verluste reduzieren als auch die entstehende Wärme besser abführen. Ist das aber auch bei Siliziumkarbid möglich? Nun ist eine neue Generation von Schottky-Dioden aus diesem Material vorgestellt worden, die auf der Dünnwafer-Technologie basiert. Neben den oben genannten Vorteilen sinken dadurch auch die kapazitive Ladung und die Flussspannung. Dies kann insgesamt den Systemwirkungsgrad steigern. mehr...

Packaging

Leistungselektronik in Leiterplatten einbetten

Das Einbetten von Leistungshalbleitern in Laminatmaterialien ermöglicht die Herstellung flacher, planarer Module, die sich auch zu 3D-Systemen stapeln lassen. Aufbauend auf den Standard-Leiterplattenprozessen können durch die direkte Ankontaktierung der eingebetteten Bauteile per Mikrovia und Kupfermetallisierung exzellente elektrische Eigenschaften und eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden. mehr...

Höhere Leistungsdichte

Infineons neue MOSFET-Generation in 40 V und 60 V

In der Elektronik geht der Trend zu höheren Leistungen und Leistungsdichten auch im Jahr 2012 weiter. Je nach Applikation liegt dabei der Fokus entweder auf einer Miniaturisierung der Baugruppe oder darauf, Ausgangsströme und somit -leistungen in unverändertem Bauvolumen zu erhöhen. Ein weiterer Wunsch ist oft, auf bedrahtete Bauteile wie TO220 oder sogar TO247 verzichten zu können. Die beiden neuesten MOSFET-Generationen von Infineon mit 40 V bzw. 60 V Sperrspannung erlauben es dem Entwickler nun, diese Anforderungen zu erfüllen. mehr...

• Superjunction-MOSFETs: Hohe Leistungsdichte und geringe Schaltverluste für mehr Energieeffizienz im (Elektro-)Auto

Drei Level steigern Wirkungsgrad

»Intelligente« Halbleitermodule für Umrichter

Vor fast drei Jahrzehnten wurde erstmals die 3-Level-Topologie für IBGT-Module vorgeschlagen, nun ist sie marktreif. Im Vergleich zu 2-Level-Modulen steigern solche IGBTs den Wirkungsgrad, da die Schaltverluste sinken. Das kommt besonders Solar- und USV-Umrichtern zugute. Vorteile ergeben sich aber auch für elektrische Antriebe, denn IPMs, »intelligente« Module mit integriertem Treiber, sorgen für kurze Entwicklungszeiten, da die Treiberentwicklung beim Kunden wegfällt. mehr...

• Interview: Semikron: Seit 60 Jahren in der Leistungselektronik
• Neue Möglichkeiten der Leistungsintegration: Semikron übernimmt Nidecon

Neue Herausforderungen durch Miniaturisierung

Trends bei Leistungshalbleitern

Höher, schneller, kleiner - das ist eine Tendenz bei den Leistungs-Halbleitern. Höhere Betriebstemperatur, schnellere Schaltfrequenz, kleinere Preise. Wie schon bei Silizium geht auch der Trend bei den neuen Materialien wie Siliziumcarbid und Galliumnitrid hin zu höheren Leistungsdichten. Das stellt die Entwickler vor neue Herausforderungen in Sachen Verbindungstechnologie sowie Gehäuse- und Systemkonzepte. mehr...

• Infineon stiftet Lehrstuhl für leistungselektronische Systeme an der TU München

Matrix-Umrichter mit SIC-Schaltern

Wo endet Leistungsdichte?

Beim Thema Leistungsdichte steht häufig der Leistungshalbleiter als zentrale Komponente im Fokus. Halbleiterhersteller betrachten Leistungsdichte in Form von Stromtragfähigkeit des Chips meist als zweidimensionale Größe in A/cm2. Umrichterhersteller hingegen streben nach kompakteren Aufbauten und haben daher kW/dm3 im Blick. Die Kombination von JFETs auf Basis von Siliziumcarbid (SiC) mit neuester Treibertechnologie und innovativem thermischen Management in einem Matrix-Umrichter eröffnet eine neue Dimension an Leistungsdichte in der Umrichtertechnik. mehr...

• »Zuverlässigkeit, Einschaltwiderstand und Skalierbarkeit sprechen für das SiC-JFET«: Infineon kündigt für 2012 neuen Meilenstein der Superjunction-Technologie an

LeistungsModul mit SiC-Schaltern

Ist SiC tatsächlich besser?

Seit kurzem gibt es nun auch Leistungsschalter aus Siliziumkarbid (SiC). Doch halten sie wirklich, was sie versprechen? Ein Vergleich zwischen identischen Leistungsmodulen, zum einen ausgestattet mit Siliziumtransistoren, zum anderen mit SiC-Bausteinen, soll diese Frage klären. mehr...

• Solar-Wechselrichter: Effizienter mit Siliziumkarbid
• Ein Geschäft mit besonderen Anforderungen: Lukrativ: Leistungselektronik für Solarwechselrichter