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IGBT & MOSFET

Hoher Integrationsgrad für Antriebe und Umrichter

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EBV Elektronik GmbH & Co. KG
ROHM Semiconductor GmbH
RECOM Power GmbH
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Dieser Autorenbeitrag ist in der Printausgabe ELEKTRONIKPRAXIS Sonderheft Leistungselektronik & Stromversorgung erschienen. Diese ist auch als kostenloses ePaper oder als pdf abrufbar.

Isolierte Gate-Treiber für schnelle Schaltanwendungen

In einem nochmals kompakteren Gehäuse mit integrierter Isolation sind die Gate-Treiber der Serie BM6001x untergerbracht. Hierzu kombinierte ROHM seine selbst entwickelte Bi-CDMOS-Technologie mit der proprietären On-Chip-Transformer-Technologie.

Es gibt die Treiber in zwei verschiedenen Serien: Während die BM6001x-Bausteine für einfache Designs gedacht ist, richtet sich die BM610xFV-Reihe mit umfassenden Schutzfunktionen an komplexere Designs. Beide Serien zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad, geringe Leistungsaufnahme und hohe Schaltgeschwindigkeit aus.

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Für Wechselrichter- und Stromrichter-Schaltungen ist ein hoher Wirkungsgrad mittlerweile ein Muss – insbesondere bei Stromversorgungen und Antrieben hoher Leistung.

Zu den neueren Entwicklungen gehört deshalb auch die Verbesserung des Wirkungsgrads durch Verwendung hoher Schaltfrequenzen für Solar-Wechselrichter, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, Netzteile für Mobilfunk-Basisstationen, Brennstoffzellen-Systeme und Leistungs-Stromrichter in Schienenfahrzeugen, die nach Gate-Treibern mit Isolation verlangen.

Gate-Treiber-Schaltungen mit konventionellen Optokopplern für Leistungshalbleiter wie etwa SiC-Bausteinen oder IGBTs in Hochleistungs-Anwendungen sind durch unzureichende Eigenschaften bei hohen Temperaturen oder geringen Frequenzen gekennzeichnet, was das Potenzial speziell dieser Bauelemente einschränkt.

Deshalb entwickelte ROHM Gate-Treiber, die aufgrund ihrer integrierten Isolation die Leistungsfähigkeit von SiC-Bauelementen, IGBTs und Leistungs-MOSFETs maximal ausschöpfen.

Diese auf induktiver Kopplung beruhende Technologie bietet eine hervorragende Flexibilität der Isolationsstruktur, welche Störungen effektiv unterdrückt, für das Nutzsignal aber einen niederohmigen differentiellen Pfad darstellt. Das optimierte Isolatordesign ist unempfindlich gegenüber externen Magnetfeldern.

Da ROHM diese Isolationstechnik zusammen mit einem Niedervolt-Schnittstellen-Chip und einem Hochvolt-Treiber-IC in einem kompakten Multi-Chip-Gehäuse unterbringt, ließ sich die benötigte Leiterplattenfläche gegenüber konventionellen Optokoppler-Schaltungen um ungefähr 50% reduzieren.

Dies ermöglicht kompaktere Wechselrichter und Stromrichter bei gleichzeitiger Verbesserung der Zuverlässigkeit. Beide Bausteintypen werden bereits in Serie gefertigt.

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