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Mikrochip-Technologie erweitert Hochleistungs-SiC-Linie

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Ein Portfolio von SiC-basierten Leistungsschaltmodulen verspricht eine Steigerung der Systemeffizienz und Leistungsdichte.

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Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) werden aus guten Gründen immer häufiger eingesetzt, insbesondere in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Anwender von SiC in Hochleistungsschaltanwendungen (600 V oder mehr) profitieren von den Vorteilen der geringeren Größe, des geringeren Gewichts und der niedrigeren Gesamtkosten. Noch wichtiger ist, dass SiC eine verbesserte Systemeffizienz, eine hohe Leistungsdichte und eine hohe Temperaturstabilität bietet.

Mit dem Ziel, bis 2027 seinen Anteil am prognostizierten 10 Milliarden-Dollar-Markt zu erobern, entwickelt Microchip Technology sein Angebot an SiC-Leistungshalbleitern, um der wachsenden Nachfrage nach diesen Bauelementen gerecht zu werden.

Das SiC-Produktportfolio von Microchip Technology umfasst diskrete, Die-Level- und modular gepackte Bauelemente, wobei der Schwerpunkt auf der Bereitstellung einer Gesamtsystemlösung liegt, die Steuer-, Antriebs- und Leistungsanwendungen abdeckt. Das jüngste Angebot umfasst SiC-Module auf Schottky-Barrierediodenbasis für 700, 1200 und 1700 V; die Modultopologien umfassen eine Doppeldiode, eine Vollbrücke, einen Phasenschenkel, eine gemeinsame Doppelkathode und eine Dreiphasenbrücke.

In den Modulen befindet sich die neueste Generation der SiC-Die von Microchip, die die Zuverlässigkeit und Robustheit des Systems für eine lange, stabile Lebensdauer maximieren. Die hohe Avalanche-Leistung der Bauelemente reduziert den Bedarf an Snubber-Schaltungen, während die Stabilität der Körperdiode es ermöglicht, die interne Körperdiode ohne langfristige Beeinträchtigung zu verwenden.

Um Designern den Einstieg in SiC-basierte Lösungen auf Systemebene zu erleichtern, hat das Unternehmen Referenzdesigns und Evaluierungskits angekündigt. Ein Beispiel ist ein 30-kW, 3-Phasen-Frontend für eine Ladestation-Anwendung, die 1200-V-SiC-Schottkys und 700-V-SiC-MOSFETs verwendet (Abbildung 1). Diese Referenzdesigns und -platinen geben Systementwicklern Werkzeuge an die Hand, mit denen sie die Entwicklungszykluszeiten verkürzen können. Außerdem sind SPICE-Modelle und ein SiC-Treiberboard-Referenzdesign verfügbar

Ein weiteres Element der Gesamtlösung auf Systemebene sind die digitalen programmierbaren Gate-Treiber AgileSwitch des Unternehmens, die eine zuverlässige und effiziente Steuerung von SiC-MOSFETs ermöglichen. Analoge Standard-Gate-Treiber-Implementierungen leiden oft unter unterschiedlichem Grad an Klingeln, Über- und Unterschwingen. Die Gate-Treiber von AgileSwitch verwenden eine Technik, die das Unternehmen als Augmented Switching bezeichnet. Durch Software-Programmierung, die die Zeitdauer für das Einschalten, das Plateau und das Ausschalten definiert, reduzieren die Bausteine das VDS-Überschwingen um bis zu 80%, reduzieren die Schaltverluste um bis zu 50% und bieten einen robusten und schnellen Kurzschlussschutz. Folglich verursachen Gate-Drive-Implementierungen keine Fehlfehler, mindern das Klingeln und reduzieren die EMI.

Die 700-, 1200- und 1700-V-SiC-Leistungsmodule von Microchip sind ab sofort erhältlich.

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