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Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

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13.12.2025

GaN- und SiC-Leistungshalbleiter: Warum Hochfrequenz-Systemstabilität entscheidend ist

GaN- und SiC-Leistungshalbleiter ermöglichen hohe Effizienz, erfordern jedoch hochfrequenztaugliche passive Komponenten, um Systemstabilität, Zuverlässigkeit und optimale Performance in modernen Leistungselektronik-Anwendungen sicherzustellen.

Galliumnitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC) treiben den technologischen Wandel in der Leistungselektronik maßgeblich voran. Im Vergleich zu klassischen Siliziumbauelementen ermöglichen Wide-Bandgap-Halbleiter höhere Schaltfrequenzen, geringere Verluste und höhere Betriebstemperaturen. Entsprechend finden sie zunehmend Anwendung in Elektrofahrzeugen, Schnellladesystemen, erneuerbaren Energien, industriellen Stromversorgungen und Rechenzentren.

Mit steigenden Schaltgeschwindigkeiten rückt jedoch die Systemstabilität bei hohen Frequenzen stärker in den Fokus. Schnelle Schaltvorgänge erzeugen hohe Stromanstiege, Spannungsspitzen und elektromagnetische Störungen. Werden passive Bauelemente nicht auf diese Bedingungen ausgelegt, können Effizienzverluste, erhöhte thermische Belastung und eine reduzierte Lebensdauer die Folge sein.

Kondensatoren übernehmen hierbei eine zentrale Rolle. Eigenschaften wie niedriger ESR und ESL, eine stabile Kapazität über einen weiten Temperaturbereich sowie eine hohe Spannungsfestigkeit sind für GaN- und SiC-basierte Designs entscheidend. Geeignete Kondensatoren tragen zur Unterdrückung von Schaltstörungen bei, reduzieren Ripple-Ströme und schützen Leistungshalbleiter vor Überspannungen.

In Anwendungen wie EV-Invertern, Energiespeichersystemen, industrieller Leistungsumwandlung und Stromversorgungen für Rechenzentren bestimmt das Zusammenspiel von Leistungshalbleitern und passiven Komponenten die Gesamtperformance des Systems.

GaN- und SiC-Bauelemente entfalten ihr volles Potenzial nur dann, wenn sie durch passivseitige Komponenten unterstützt werden, die für Hochfrequenz- und Hochtemperaturbetrieb ausgelegt sind. Ein ganzheitlicher Systemansatz ist daher entscheidend für Effizienz, Stabilität und langfristige Zuverlässigkeit.


Quellenlink: https://www.ymin.cn/news/as-gan-and-sic-ignite-an-energy-revolution-whos-keeping-their-high-frequency-heartbeats-steady-behind-the-scenes/

Autor: Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. (https://www.ymin.cn/)

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