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. January 2025
Sponsored BD28Cxx-Serie von ROHM 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
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
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. March 2023
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
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. May 2022
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
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. March 2022
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
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. December 2020
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. June 2020
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. May 2020
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
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
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. March 2019
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. January 2019
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
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. May 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