Schaltverluste um 25 Prozent gesenkt Neue 1200-V-SiC-MOSFETs lassen sich unipolar ansteuern

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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Infineons neue Generation von 1200-V-CoolSiC-MOSFETs im TO263-7-Gehäuse für Automotive-Anwendungen weisen gegenüber der ersten Generation um 25 Prozent geringere Schaltverluste auf und ermöglichen so höhere Schaltfrequenzen und mehr Leistungsdichte. Sicheres Abschalten bei 0 V Gatespannung erlaubt eine unipolare Ansteuerung.

Schaltverluste um ein Viertel gesenkt: Infineons neue Generation von 1200-V-CoolSiC-Trench-MOSFETs(Bild:  Infineon Technologies)
Schaltverluste um ein Viertel gesenkt: Infineons neue Generation von 1200-V-CoolSiC-Trench-MOSFETs
(Bild: Infineon Technologies)

Weil es gelang, die Schaltverluste der neuen SiC-Trench-MOSFETs um ein Viertel zu senken, wird nicht nur das Schaltverhalten an sich effizienter, sondern das verbesserte Schaltverhalten ermöglicht auch höhere Schaltfrequenzen, was wiederum zu einer höheren Leistungsdichte und kleineren Systemgrößen führt.

Mit einer Gate-Source-Schwellenspannung (VGS(th)) von über 4 V und einem sehr niedrigen Verhältnis zwischen der Rückwirkungskapazität (Crss) und Eingangskapazität (Ciss) ermöglicht die neue Generation ein zuverlässiges Abschalten bei VGS = 0 V, ohne das Risiko parasitärer Einschaltvorgänge einzugehen. Dies lässt eine unipolare Ansteuerung zu, was die Systemkomplexität und -kosten erheblich reduziert. Darüber hinaus zeichnet sich die neue Generation durch einen niedrigen Einschaltwiderstand (RDS(on)) aus, der die Leitungsverluste über den gesamten Temperaturbereich von -55°C bis 175°C verringert.

Geringere Sperrschichttemperatur

Zudem führt Infineons .XT Aufbau- und Verbindungtechnologie zu sehr guten thermischen Eigenschaften des Gehäuses – durch die verbesserte Anbindung an das Kühlsystem wird die Sperrschichttemperatur der SiC-MOSFETs im Vergleich zur ersten Generation um 25 Prozent reduziert. Mit einer Kriechstrecke von knapp 6 mm erfüllen die neuen Komponenten die Anforderungen für 800-V-Systeme auf Gehäuseebene, ohne dass zusätzliche Beschichtungsschritte in der Anwendung erforderlich sind.

Für eine optimale Anpassung an die spezifischen Anforderungen verschiedener Anwendungen bietet Infineon eine Auswahl von RDS(on)-Varianten an, darunter die laut Hersteller einzige derzeit auf dem Markt erhältliche 9-mΩ-Variante im TO263-7-Gehäuse.

Erste Serieneinsätze in China

Der 1200-V-CoolSiC-MOSFET im TO263-7-Gehäuse ist ab sofort erhältlich, und erste Serieneinsätze des Bausteins gibt es bereits – so verwendet Kostal Automobil Elektrik die MOSFETs in seiner OBC-Plattform (On Board Charger) der nächsten Generation für chinesische OEMs.

„Die Dekarbonisierung ist die größte Herausforderung dieses Jahrzehnts und damit eine große Motivation, die Elektrifizierung des Automobils gemeinsam mit unseren Kunden zu gestalten. Deshalb sind wir sehr stolz auf die Partnerschaft mit Kostal“, sagt Robert Hermann, Vice President für Automotive High Voltage Chips und Discretes bei Infineon. Und Shen Jianyu, Vice President und Technical Executive Manager bei Kostal Asia, ergänzt: „Der neue 1200 V CoolSiC-Trench-MOSFET von Infineon ist eine Schlüsselkomponente für unsere zukünftige OBC-Plattform und zeichnet sich durch hohe Spannungsfestigkeit und Robustheit aus. Diese Vorteile helfen uns bei der Entwicklung eines hochmodernen, kompatiblen Designs sowie bei der Bewältigung von Kostenoptimierung und Markteinführung“. (cg)

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