STMicroelectronics Kleine SiC-Dioden mit hoher Leistung

STMicroelectronics unterstützt mit seinen neuen SiC-Dioden den Trend zu immer kleineren Wechselrichtern in Anwendungen von Ladegeräten für Plug-in-Hybridfahrzeuge bis zu PV-Anlagen.
STMicroelectronics unterstützt mit seinen neuen SiC-Dioden den Trend zu immer kleineren Wechselrichtern in Anwendungen von Ladegeräten für Plug-in-Hybridfahrzeuge bis zu PV-Anlagen.

STMicroelectronics hat neue, Automotive-qualifizierte Siliziumkarbid-Dioden (SiC) für Bordladegeräte in Elektrofahrzeugen (z. B. Plug-in-Hybridfahrzeugen) vorgestellt, die trotz beengter Platzverhältnisse nach hoher Leistung verlangen.

Mit der neuen Technologie von STMicroelectronics ist die Überstromfestigkeit um den Faktor 2,5 größer als der Nennstrom. Dies erlaubt die Verwendung von Dioden mit geringerem Nennstrom, die dementsprechend kleiner und wirtschaftlicher sind, ohne dass die Zuverlässigkeit leidet oder sich der Wirkungsgrad verschlechtert.

Die neuen SiC-Dioden von ST sind Automotive-qualifiziert und zeichnen sich durch eine erhöhte Durchbruchspannung in Sperrrichtung von 650 V aus. Sie erfüllen damit das von Designern und Automobilherstellern angewandte Spannungs-Derating zur Gewährleistung einer hinreichenden Sicherheitsspanne zwischen der normalen Spannung und kurzzeitigen Spannungsspitzen an den Halbleitern der Bordladegeräte.

Die Bausteine profitieren von den bekannten Energieeffizienz-Vorteilen von Siliziumkarbid. Dieses Material weist eine große Bandlücke auf und ermöglicht bei gleichen Abmessungen niedrigere Schaltverluste und höhere Spannungsfestigkeiten als konventionelle Siliziumdioden.

Bei den heute vorgestellten 650-V-Versionen handelt es sich um die Typen STPSC10H065DY (10 A) und STPSC12H065DY (12 A) (beide mit TO-220AC-Gehäuse). Zusätzlich gibt es die Typen STPSC20H065CTY im TO-220AB-Gehäuse und STPSC20H065CWY im TO-247-Gehäuse. Diese beiden 2 x 10 A Doppeldioden ermöglichen eine optimale Raumausnutzung und reduzieren das Gewicht der Bordladegeräte zusätzlich.

Die Dioden ermöglichen Designern den Bau kleinerer Stromversorgungs-Module. Dies wiederum ist günstig für Automotive-Anwendungen und macht die Bauelemente zur richtigen Wahl für die von Google und IEEE ausgerufene Little Box Challenge. ST gehört als Bauelemente-Hersteller zu den Partnern dieses mit 1 Mio. US-Dollar dotierten Wettbewerbs. Es geht darin um das Design von Wechselrichtern mit einer Leistung im Kilowatt-Bereich, die um mehr als den Faktor zehn kleiner sind als heutige Wechselrichter für unterschiedliche Anwendungen, darunter speziell Mikro-PV-Anlagen.