IGBTs in neuer Technologie

Die neuen Produkte für 1.200 V kombinieren Trench- und FieldStop-Technologie. Im Gegensatz zu Standard-Non-Punch-Through- (NPT) IGBTs, reduzieren 1.200 V-IGBTs die Durchlassverluste um bis zu 40 Prozent bei gleichbleibend niedrigen Schaltverlusten. Optimiert für Schaltfrequenzen bis 10 kHz in “hart schaltenden” bzw. bis 30 kHz in “resonanten” Topologien eignen sie sich speziell für den Einsatz in industriellen Motorantrieben aller Art, in Frequenzumrichtern, Robotersteuerungen oder in unterbrechungsfreien Stromversorgungen. IGBT-Leistungsschalter verursachen sowohl Durchlassverluste als auch Schaltverluste. Bei Standard-Non-Punch-Through- (NPT) IGBTs lassen sich entweder nur die Durchlassverluste oder nur die Schaltverluste, jeweils zu Lasten des anderen Parameters, minimieren. Mit Infineons einzigartigen 1.200V-IGBTs in TrenchStop-Technologie lassen sich jedoch die Durchlassverluste um bis zu 40 Prozent reduzieren (bei VCEsat typ.1,7 V; VGE = 15 V; IC = 15 A; Tj=25 °C) und dabei die Schaltverluste gleichbleibend niedrig halten. Während die FieldStop-Struktur innerhalb des Leistungshalbleiters für eine signifikante Reduzierung des beim schnellen Schalten auftretenden Tail-Stromes sorgt, begrenzt die TrenchStop-Zelle aufgrund der extrem niedrigen Sättigungsspannung die Durchlassverluste auf ein Minimum. Dadurch wird erheblich weniger Verlustwärme erzeugt und damit ein geringerer Kühlaufwand benötigt, was letztendlich zu einer Systemkostenreduzierung führt. Zu den Vorteilen von Infineons neuer TrenchStop-Technologie-Familie zählen weiterhin die hohe Robustheit und Kurzschlussfestigkeit, die Steigerung der Zuverlässigkeit und die niedrige elektromagnetische Interferenz (EMI). Damit erlauben die 1.200V-IGBTs die Entwicklung neuartiger Konzepte für einen kompakteren Systemaufbau von Elektroantrieben. Wie bei NPT-IGBTs ist der Temperaturkoeffizient der Durchlass-Spannung positiv und die Parallelschaltung mehrerer TrenchStop-IGBTs möglich. Infineons Familie von 1.200V-TrenchStop-IGBTs im fortschrittlichen TO-247-Gehäuse umfasst derzeit fünf Single-Versionen für Ausgangsströme von 8 bis 55 A (Tc = +100 °C) bzw. 16 bis 100 A (Tc = +25 °C) sowie vier Versionen im DuoPack für Ausgangsströme von 8 bis 40 A (Tc = +100 °C) bzw. 16 bis 80 A (Tc = +25 °C). Das Duo-Pack, das die anti-parallele EmCon-Diode mit einem TrenchStop-IGBT-Baustein beinhaltet, ermöglicht besonders kostengünstige Lösungen in Anwendungen, die eine Reversdiode benötigen.

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