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Schnelle selbstsperrende SiC-JFET-Kaskoden

5. November 2018, 7:30 Uhr | Ralf Higgelke
Deutlich schnellere Schaltgeschwindigkeiten und höhere Wirkungsgrade als die bestehende Serie UJC3 bietet die Serie UF3C-FAST von UnitedSiC.
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Mit der Serie UF3C-FAST hat UnitedSiC neue 650-V- und 1200-V-SiC-FETs im Standard-TO-247-3L-Gehäuse für hartschaltete Topologien vorgestellt. Damit eignen sie sich als direkter Ersatz für Silizium-IGBTs und -MOSFETs.

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Deutlich höhere Schaltgeschwindigkeiten und Wirkungsgrade als die bestehende Serie UJC3 bietet die Serie UF3C-FAST von UnitedSiC. Basierend auf deren proprietären Kaskodenkonfiguration dienen diese SiC-Schalter als Ersatz für IGBTs und MOSFETs aus Silizium sowie SiC-MOSFETs im TO-247-3L-Gehäuse. Damit lassen sich Systeme aufrüsten, ohne dafür bestehende Gate-Treiberschaltungen ändern zu müssen.

Die Einschaltverluste lassen sich dabei durch den 50% geringeren Wert für die Rückwartserhol-Ladung Qrr verringern. Bei hohen Strömen genügt laut Hersteller ein kleiner, kostengünstiger RC-Snubber, der auch das EMV-Design vereinfacht (Bild 1). Anwendungen, die sich für die UF3C-FAST-Serie eignen, umfassen das gesamte Spektrum hartschalteter Topologien wie aktive Gleichrichter und Totem-Pole-PFC-Stufen, wie sie in Ladeeinrichtungen für die Elektromobilität, Gleichrichtern in der Telekommunikationstechnik und Stromversorgungen für Server zu finden sind.

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Ein kleiner, kostengünstiger RC-Snubber genügt, um das EMV-Design zu vereinfachen. Außerdem mindert er den Wirkungsgrad nur geringfügig.
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Die UF3C-FAST-Serie basiert auf der dritten Transistorgeneration von UnitedSiC und enthält einen schnelleren SiC-JFET sowie einen kundenspezifischen Silizium-MOSFET. Damit ist das Bauteil selbstsperrend (normally-off), es verfügt über eine leistungsfähige Body-Diode und die Gate-Ansteuerung des MOSFETs ist entsprechend einfach. Denn im Vergleich zu anderen Halbleitertechnologien mit großer Bandlücke (WBG; Wide Band-Gap) unterstützen die SiC-Kaskoden eine Standard-Gate-Ansteuerung mit 12 V und bieten laut Hersteller sichere Lawinendurchbruch-Bewertungen (100% während der Fertigung getestet).

Das Angebot umfasst die folgenden Teilenummern: UF3C120040K3S (1200 V/35 mΩ), UF3C065030K3S (650 V/30 mΩ) und UF3C065040K3S (650 V/42mΩ). Die Preise reichen von 14,50 US-Dollar für den UF3C065040K3S bis 24,50 US-Dollar für den UF3C120040K3S (jeweils ab 1000 Stück). Die Bausteine sind über Mouser und andere Distributoren erhältlich. In den Datenblätter sind auch die empfohlenen Werte für den RC-Snubber enthalten.


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