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SiC-MOSFETs und -Dioden

Die Auswahl wird größer

23. April 2015, 14:58 Uhr | Engelbert Hopf

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Neuheiten bei STMicroelectronics und Toshiba

STMicroelectronics hat Anfang des Jahres den für 1200 V spezifizierten SiC-MOSFET SCT20N120 auf den Markt gebracht. Er bietet einen Einschaltwiderstand von besser als 290 mΩ, und dies bis zu einer maximalen Sperrschichttemperatur von +200 °C. Seine einheitliche Schaltperformance über den Temperaturbereich ist der hochstabilen Abschaltenergie (E_off) und Gateladung (Q_G) zu verdanken. Seine geringen Leitungs- und Schaltverluste sorgen zusammen mit dem sehr niedrigen Leckstrom für ein einfacheres Wärmemanagement und ein hohes Maß an Zuverlässigkeit.

Gegenüber einem klassischen Silizium-IGBT weist er eine drei Mal so hohe Schaltfrequenz auf. Dies erlaubt Designern die Verwendung kleinerer externer Bauelemente und führt damit zu einer Reduzierung von Bauraum, Gewichts und Bauelementekosten. Ein weiterer Vorteil des SCT20N120 ist sein proprietäres HiP247+Gehäuse. Seine hohe thermische Effizienz erlaubt einen zuverlässigen Betrieb bis +200 °C. In Serienstückzahlen verfügbar, liegt der Nettostückpreis des SiC-MOSFETs bei der Abnahme von 1000 Bauteilen bei 8,50 Dollar.

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Mit einem SiC-Hybrid-Leistungsmodul hat Toshiba Electronics vor kurzem sein Angebotsspektrum in diesem Bereich auf 3300 V und 1500 A erweitert. Das MG1500FXF1US71-PMI enthält einen n-Kanal -IEGT und eine SiC-Fast-Recovery-Diode in einem kompakten 140 x 190 mm großen Kunststoffmodulgehäuse. Neben der Einsparung von Strom, Platz und Gewicht verringert das neue Modul den Geräuschpegel beim Schalten von Umrichtern und Antrieben.

Durch die Kombination von SiC-Schottky-Barrier-Diode und einem verbesserten internen Gehäuseaufbau wurde die Streuinduktivität verringert und ein Betrieb des Moduls mit einem um bis zu 97 Prozent verringerten Sperrverzögerungsverlust gegenüber einem Modul mit herkömmlicher Siliziumdiode ermöglicht. Für eine Minute bietet das Modul eine Isolationsspannung von 6000 V (AC) und widersteht einem Ausschalt-Kollektorstrom von 3000 A. Seine Kollektor-Verlustleistung bei +25 °C beträgt 5000 W. Einsetzbar ist das Modul im Betriebstemperaturbereich von -40 bis +150 °C.