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Sic-mosfet

Wie verändert der Matrixwandler im 11-kW-Bordladegerät Effizienz, Bauraum und Kosten aktueller E-Fahrzeuge?

Matrixwandler in 11-kW-Bordladegeräten aktueller E-Fahrzeuge

Das 11-kW-Bordladegerät ist ein zentraler Baustein moderner E-Fahrzeuge. Steigende Anforderungen an Effizienz, Bauraum und globale AC-Standards erfordern neue Topologien. Der Matrixwandler bietet hier einen einstufigen Ansatz mit hoher Leistungsdichte und optimierten Systemkosten.

1. April 2026

Leistungselektronik für Hochspannungsanwendungen

Wolfspeed stellt ersten 10-kV-SiC-MOSFET vor

Mit dem ersten kommerziell verfügbaren 10-kV-SiC-MOSFET stellt Wolfspeed eine Technologie vor, die neue Möglichkeiten für effiziente Stromumwandlung, robuste Hochspannungsanwendungen und moderne Energieinfrastrukturen eröffnet.

Diemut Baldauf

6. März 2026

Bild 1: MOSFET-Ansteuerung des Gate-Treibers für den Ein-/Ausschaltbetrieb und den Strompfad. Das MOSFET-Modell enthält parasitäre Kapazitäten wie CGD und CGS, die geladen und entladen werden müssen.

Entwicklungsaufwand und Systemkosten sparen

Leistungsfähigere SiC-MOSFETs durch optimierte Gate-Treiber

MOSFETs und IGBTs dominieren bisher den Markt für Leistungselektronik-Anwendungen. Der Bedarf an kompakteren Systemen und der Druck auf Entwickler, die Energieeffizienz zu verbessern, etabliert nun Siliziumkarbid-/SiC-MOSFETs als bessere Alternative.

Bob Card

16. Januar 2025

PWM-Controller-ICs für anpassbare Hilfsstromversorgungen

Entwickler benötigen die Flexibilität, ihre Hilfsstromversorgungen einfach für unterschiedliche Anwendungen anpassen zu können. ROHMs neue PWM-Controller-ICs bieten Pin-zu-Pin-kompatible Varianten für die Anforderungen verschiedener Leistungshalbleiter.

ROHM

4. November 2024

Mit SiC-MOSFETs in kompakten Gehäusen lassen sich PV-Anlage, Energiespeicher und Ladepunkt zusammenführen. Die SiC-MOSFET-Module tragen dazu bei, den Wirkungsgrad der notwendigen Topologien zu erhöhen.

Elektromobilität und Photovoltaik vereint

Integration des EV-Ladesystems in PV-Anlagen mithilfe von SiC-MOSFET-Modulen

In kompakten Gehäusen unterstützen SiC-MOSFETs die Realisierung eines integrierten Wechselrichterkonzepts mit Photovoltaik und Energiespeicherung. Dieses Konzept ermöglicht die effiziente lokale Energienutzung von Elektrofahrzeugen.

C. Felgemacher, M. Jankovic, C. Fuentes, J. Hüskens und A. Thamm

5. September 2023

1700-V-SiC-MOSFETs machen es heute möglich, integrierte Flyback-Controller für sehr hohe Spannungen zu entwickeln – zwei Komponenten im Vergleich.

Sperrwandler für hohe Spannungen

Vorteile integrierter 1700-V-Flyback-Controller mit SiC-MOSFET

Die Weiterentwicklung der MOSFETs basierend auf dem Wide-Bandgap-Halbleiter Siliziumkarbid (SiC) erlaubt es mittlerweile, die Spannungsfestigkeit integrierter Flyback-Controller auf bis zu 1700 V zu erhöhen. Doch Controller ist nicht gleich Controller.

Akif Hakki Polat

15. März 2023

In leistungsstarken Elektrofahrzeugen werden oft zwei Umrichter eingesetzt, die auf SiC-MOSFETs und IGBTs basieren.

Kombination für EVs mit zwei Wechselrichtern

Gate-Treiber für IGBT- und SiC-MOSFETs im E-Auto

Gerade bei Neuentwicklungen dominiert zunehmend die SiC-MOSFET-Technologie. Im Vergleich zum IGBT bringt sie bei 800 V Effizienzvorteile von mehr als zehn Prozent im Vergleich zum WLTP-Fahrzyklus. Aber auch bei IGBTs gibt es Weiterentwicklungen.

Kevin Lenz, Vikneswaran Thayumanasamy und Christian Felgemacher

7. September 2022

Siliziumkarbid-MOSFETs auf einem 150-mm-Wafer. Die Baureihe BT1M ist nach AEC-Q101 qualifiziert und speziell für Automobilanwendungen entwickelt.

Hohe Schaltleistung auf kleinem Raum

SiC-Leistungsschalter von Bosch für Hochvolt-Applikationen

In der Leistungselektronik geben Normen Vorgaben, was nötig ist, um Hochvoltapplikationen zu realisieren. Aber die Bauteile sollen immer größere Schaltleistungen bei geringem Platzbedarf ermöglichen. Wie wählt der Entwickler die Bauelemente aus?

Ralf Hickl und Anne Bedacht

18. Mai 2022

Die Batterien von E-Autos können im Rahmen von Vehicle-to-Grid als Puffer für das Energienetz dienen.

Wirkungsgrad erhöhen

Das sind die Vorteile von Ladestationen mit SiC-MOSFET-Technologie

Im Rahmen von Vehicle-To-Grid (V2G) bieten sich die Batterien von Autos als Energiespeicher an. Zum Anschluss der Batterien an das Dreiphasen-Wechselspannungsnetz bieten SiC-Bauelemente viele Vorteile – und zwar gerade auf Systemebene.

Alfred Vollmer

4. April 2022

Im E-Auto kommt es auf jedes Watt an. Daher legen Entwickler den Fokus auf Technologien, die dabei helfen, den Wirkungsgrad aller Subsysteme zu maximieren.

Von Traktionswechselrichter bis Batteriemanagement

So lässt sich der Wirkungsgrad von Subsystemen in E-Autos maximieren

Da 25 % der finalen Kosten eines E-Autos auf die Batterie entfallen, ist die Verbesserung der Energienutzung und damit der Wirkungsgrad ein wesentlicher Faktor beim Design aller Subsysteme. Der Fokus liegt auf WBG-Halbleitern, PWM und BMS.

Timothé Rossignol

29. März 2022

Solar Inverter auf einer Fotovoltaik-Farm

Leistungsmodule – auch auf Siliziumkarbid-Basis

Vergleich: IGBT- und SiC-MOSFET-PIMs in Solarwechselrichtern

Was sind die Unterschiede zwischen IGBTs und SiC-MOSFETs, und was bedeutet das für Elektronik-Entwickler? Diese Infos erleichtern die Auswahl der Halbleiter.

Alfred Vollmer

3. September 2021

Set Computer processor with microcircuits CPU icon isolated on w

Design-In-Prozess von SiC-Stromversorgungen vereinfachen

Diese 3 Schlüsselkomponenten braucht eine SiC-Gesamtsystemlösung

Entwickler von SiC-Stromversorgungen brauchen neben Robustheit und Gehäuselösungen auch Unterstützung beim Design-In. Berücksichtigen Entwickler diese drei Schlüsselkomponenten vereinfacht sich Evaluierung und Design-In.

Kevin Speer

3. Dezember 2020

Im Vergleich zur Vorgängerversion ist der Einschaltwiderstand der SiC-MOSFETs der 4. Generation von Rohm um 40 Prozent niedriger.

Für Elektrofahrzeuge und Industrieanlagen

Rohm: SiC-MOSFETs der 4. Generation senken RDS(on) um 40 Prozent

Die SiC-MOSFETs der vierten Generation für 1200 V von Rohm sind für Automobil-Antriebsstränge, einschließlich des Hauptantriebs-Wechselrichters, sowie für Stromversorgungen in Industrieanlagen ausgelegt.

Gunnar Knuepffer

19. Juni 2020

Die Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge soll in Zukunft durch Energiespeichersysteme erweitert werden

In 15 Minuten vollgetankt

Energiespeichersysteme verbessern die Schnelllade-Infrastruktur

Damit Verkehrsteilnehmer ihre E-Autos in weniger als 15 Minuten aufladen können, muss das Netz Spitzenleistungen von mehr als 1 MW bereitstellen. Energiespeichersysteme können das Netz hierbei unterstützen.

Stefano Gallinaro

18. Mai 2020

Mit SiC-MOSFETs kann die Energieeffizienz von Antrieben gesteigert werden

Energieeffizienz industrieller Antriebe mit SiC-MOSFETs steigern

Wechselrichter: Leistungsvergleich von Si-IGBT und SiC-MOSFET

Die Energieeffizienz von industriellen Antrieben hat einen hohen Stellenwert. Halbleiterhersteller versuchen deshalb, die Leistungsfähigkeit der Leistungsbausteine in den Umrichterstufen zu steigern. Eine Lösung sind SiC-MOSFETs.

Carmelo Parisi, Antonino Raciti, Angelo Sciacca

7. November 2019

Bild 1: Das OBC-Design mit einem im Bereich 500 bis 840 V variablen Zwischenkreis basiert auf 1200-V-SiC-MOSFETs.

Referenzdesign eines bidirektionalen OBC

SiC-MOSFET erhöht Leistungsdichte und Effizienz im On-Board Charger

Elektrofahrzeuge (EV) lassen sich zur Ergänzung des Stromnetzes (V2G) einsetzen. Folglich geht der Entwicklungstrend beim On-Board Charger in Richtung eines bidirektionalen Betriebs.

Chen Wei, Jianwen Shao, Dongfeng Zhu, Haitao Xie

9. September 2019

Bild 3: Das TO-263-7L-SMD-Gehäuse mit Kelvin-Source und seine parasitären Induktivitäten.

Volles Potenzial von Wide-Bandgap-Bauteilen ausschöpfen

Wie SiC-MOSFETs in SMD-Gehäusen Wandler-Verluste reduzieren

SiC-MOSFETs erreichen hohe Schaltgeschwindigkeiten und reduzieren Verluste leistungselektronischer Wandler, traditionelle Gehäuse limitieren dies jedoch. Welche Vorteile geeignete Gehäuse bringen, zeigt ein Praxis-Beispiel.

Christian Felgemacher, Felipe Filsecker, Farhan Beg, Aly Mashaly, Seiya Kitagawa

7. März 2019

Bild 1: Der verschachtelte 60-kW-Aufwärtswandler von Wolfspeed mit 4 Treiber-Boards arbeitet mit einem SiC-MOSFET (1200 V, 75 mΩ).

Haltbarkeit trotz Feuchtigkeit

TBH-80 eignet sich für reelle Prüfung von SiC-Bauelementen für Solarwechselrichter

Ingenieure, die Hochspannungs- und Hochfrequenz-Solarwechselrichter entwerfen, sehen sich mit einem Problem bei der Systementwicklung konfrontiert: Wie lassen sich die gewünschte Leistungsdichte als auch die Haltbarkeit bei feuchten Außenumgebungen erzielen? Der Beitrag zeigt, wie verbesserte SiC-MOSFETs und -Dioden es ermöglichen, die Vorteile des Wide-Bandgap-Halbleiters auch unter extremen Umgebungsbedingungen zu nutzen.

Guy Moxey

9. Januar 2019

Bild 4: Treiberkonzept mit De-Sat-Überwachung. Für einen ströungsfreien Betrieb ist es hier notwendig, die Schaltflanke

Den Kurzschlussfall beherrschen

Gatetreiber für die Kurzschlussfestigkeit von SiC-MOSFETs auslegen

Verbesserte Materialeigenschaften von SiC-Leistungshalbleitern lassen sich vorteilhaft nutzen um die Geräteleistung zu steigern und durch Optimierungsmöglichkeiten im Gerätedesign die Systemkosten zu reduzieren. Doch bislang stand die Kurzschlussfestigkeit von SiC-MOSFETs in Frage. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass derzeitige Lösungen mit entsprechenden Gatetreibern eine ausreichende Robustheit zur Verfügung stellen.

Levi Gant, Sujit Banerjee

9. August 2018

Bild 8: Hardware eines bidirektionalen 20-kW-3-Phasen-Wandlers auf Basis von 1000V/65mΩ-SiC-MOSFETs.

Netzgekoppelte Wandler optimierten

SiC-MOSFETs für höhere Effizienz und niedrigere Systemkosten

Viele Industrieanwendungen benötigen eine netzgekoppelte Leistungswandlung, egal ob AC/DC- oder DC/AC. Schaltverluste reduzieren, Gewicht einsparen und Bauteilkosten senken sind die vordergründigsten Anforderungen des Anwenders an den Wandler. Der Beitrag beschreibt eine kostengünstige, effiziente Alternative für industrielle Anwendungen zur Blindleistungskompensation (PFC, Power Factor Correction), die auf SiC-Leistungs-MOSFETs basiert und für die Massenproduktion geeignet ist.

Jianwen Shao, Edgar Ayerbe

11. Mai 2018

Kosmischem Beschuss trotzen

Höhenstrahlungsfestigkeit von SiC-Leistungshalbleitern

Die kosmische Höhenstrahlung ist allgegenwärtig und kann in elektronischen Bauelementen zum Single Event Burnout (SEB) führen. Gerade für Leistungshalbleiter ist die Robustheit gegenüber dem von Höhenstrahlung verursachten Phänomen ein wichtiges Kriterium. Messergebnisse aus aktuellen Veröffentlichungen zeigen, dass SiC-MOSFETs von Rohm robuster gegenüber Höhenstrahlung sind als Si-Bauelemente der jeweiligen Spannungsklassen.

Christian Felgemacher, Mineo Miura

12. September 2017

Siliziumkarbid

Optokoppler für SiC-MOSFET-Gate-Treiber

Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid setzen sich immer mehr durch: Sie können die Gesamtsystemleistung um mehr als 10 % verbessern und die höhere Schaltgeschwindigkeit reduziert Systemgröße und -kosten. Entwickler müssen aber auch die umgebende Schaltung bedenken, bis hin zu den Optokopplern am Gate-Treiber.

Chun Keong Tee, Robinson Law

2. September 2014

Für hohe Ströme bis 180 A

Verlustarmes SiC-MOSFET-Modul

Das Thema des Beitrages ist ein aus SiC-Schottky-Dioden und SiC-MOSFETs zusammengesetztes Power-Modul für 1200 V und 120 A. Es wird eine Methode gezeigt, mit der sich bei gleichen Abmessungen der Nennstrom der SiC-Power-Module und des neuen Power-Moduls für 1200 V auf 180 A anheben lässt.

Jochen Hüskens

27. August 2013