Das SiC-MOSFET-Treiberboard vereinfacht die Evaluation der SiC-MOSFET-Module.

Das SiC-MOSFET-Treiberboard vereinfacht die Evaluation der SiC-MOSFET-Module. (Bild: Eurocomp)

Der größere Bandabstand von SiC-Halbleitern lässt höhere Betriebstemperaturen von bis zu 200 °C zu, was die Anforderungen an die Kühlung vereinfacht. Auch Schaltverluste und On-Widerstand reduzieren sich, was wiederum die Effizienz und damit auch das Wärmemanagement verbessert. Weitere Vorteile sind die einfache Ansteuerung und die schnelle robuste Intrinsic-Bodydiode.

Breites Angebot an SiC-MOSFET-Modulen

Microsemi verfügt über ein sehr breites Angebot an verschiedenen SiC-MOSFETs für 700 und 1200 V sowie an vollständig mit SiC-MOSFETs versehenen Modulen in vielen elektrischen Konfigurationen. Mögliche Gehäuseformen reichen vom SOT 227/Isotop bis zum SP6 P. Es gibt Leistungsmodule mit SiC-Schottkydioden sowie MOSFET- und Coolmos-Powermodule mit SiC-Diode in den Konfigurationen Single Switch mit den Serien Fred und Parallel-SiC-Diode (für 700 V/bis 480 A/6 mΩ und 1200 V/bis 293 A/10 mΩ), als Chopper (Boost für 700 V/bis 86 A/35 mΩ und 1200 V/bis 103 A/28 mΩ beziehungsweise Buck für 700 V/bis 86 A/3 mΩ und 1200 V/bis 103 A/28 mΩ), als Phase-Leg mit den Serien Fred und Parallel-SiC-Diode, als Vollbrücke mit den Serien Fred und Parallel-SiC-Diode sowie als Triple-Phase-Leg. In allen Modulen ist ein NTC integriert, lediglich beim Choppermodul ist der NTC optional.

Die Phase-Leg-Module für 700 V/1200 V gibt es zum Beispiel in den Gehäuseformen SP1, SP3, SP6 und D3. Zur Verfügung stehen sie für 700 V/bis 512 A /6 mΩ und 1200 V/bis 257 A/6 mΩ. Die Vollbrücke für 700 V/1200 V wird im SP3-Gehäuse angeboten für Ströme bis 97 beziehungsweise 59 A. Für Dreiphasenapplikationen mit 700 V/1200 V eignen sich die Bauteile im SP6P-Gehäuse. Diese sind ausgelegt für Ströme bis 356 beziehungsweise 596 A. Speziell für Drei-Phasenbrücken in Sternschaltung mit geringem Platzangebot gibt es mit dem SP3-Gehäuse eine besonders kleine Variante in dieser Konfiguration. Zu den Anwendungsbereichen dieser Module zählen Schweißgeräte, Schaltnetzteile, USVs, Motorsteuerungen und andere Leistungsanwendungen.

Neu ist die Dreiphasenbrücke APTSM70TAM60T3AG im SP3F für 700 V/61 A. Weitere definierte Module in Phase-Leg-Konfiguration sind: APTSM120AM55CT1AG im SP1 für 1200 V/50 A mit einem RDS(on) von 50 mΩ (Bild 1) und APTSM120AM55T1AG im SP1 für 1200 V/70 A und einem RDS(on) von 50 mΩ. In Triple-Phase-Leg-Konfiguration ist unter anderem der APTSM120TAM33CPAG im SP6P-Gehäuse im Angebot für 1200 V/89 A und mit einem RDS(on) von 33 mΩ.

Einfache Evaluation durch SiC-MOSFET-Treiberboards

Das in Bild 1 gezeigte SiC-MOSFET-Treiberboard vereinfacht die Evaluation der SiC-MOSFET-Module beim Kunden. Es unterstützt aber auch diskrete SiC-MOSFETs, ist komplett aufgebaut und verringert Kosten und Komplexität der endgültigen Gatetreiber in der Applikation.

Das Evaluationboard unterstützt SiC-MOSFET-Module bis 1700 V von Microsemi und anderen Herstellern. Auf dem Board kommt das Treiber-IC TLP5214 von Toshiba zum Einsatz, ein weit verbreiteter voll isolierter Gatetreiber (bis 2000 V Isolation). Von -5 V bis +20 V (+20 V einstellbar um ±15 %) reicht die Treiberfähigkeit.

Das voll isolierte Board misst 76,2 mm × 76,2 mm, arbeitet an 24 V, ist kaskadierbar und unterstützt bis zu sechs Module. Es verfügt über Kurzschlussschutz, sanftes MOSFET-Ausschalten und separate Gatewiderstände für Ein- und Ausschalten. Entsprechend den Anforderungen an den Gatespitzenstrom kann der Gate-Treiberbufferverstärker enabled oder disabled werden. Die Steuerung des MOSFET-Treiberboards erfolgt über Logikpegel (TTL, CMOS 3,3 V, CMOS 5,0 V), über die seriellen Schnittstellen RS422/RS485 oder über Optokoppler. Weiterhin hat das Board eine hohe Gleichtakt-Transienten-Immunität (CMTI) von >35 kV/μs.

Weitere wesentliche Merkmale sind:

  • Gatestrom (Spitze):
    • 30 A wenn Bufferverstärker enabled
    • 4 A wenn Bufferverstärker disabled
  • Gateansteuerung mit -5 bis +20 V, bis 20 W
    (+20 V einstellbar ± 15 %)
  • Es besteht die Möglichkeit, 2000-nC-Module zu treiben mit >400 kHz (>20 W).

Das SiC-MOSFET-Modul-Treiberboard ist bei Eurocomp Elektronik erhältlich.

Siegfried W. Best

ist freier Journalist in Regensburg.

(ah)

Kostenlose Registrierung

Newsletter
Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

*) Pflichtfeld

Sie sind bereits registriert?