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Die industrieerste 900-V-SiC-MOSFET-Plattform

Mit der ersten Siliziumkarbid-basierten 900-V-MOSFET-Plattform der Industrie zeigt Cree seinen jüngsten Erfolg in der Technologie für SiC-Leistungshalbleiter.

Die neue 900-V-Plattform ist für Anwendungen mit hohen Schaltfrequenzen optimiert, zu denen Wechselrichter für erneuerbare Energien, Ladesysteme für Elektrofahrzeuge und Dreiphasen-Industriestromversorgungen gehören.

Auf dem Kostenniveau siliziumbasierter Lösungen schaffe die 900-V-SiC-Plattform die Voraussetzungen für eine neue Generation von Umrichtersystemen, die kleinere Abmessungen mit einem höheren Wirkungsgrad verbinden.

Gegenüber vergleichbaren Silizium-MOSFETs erschließt die 900-V-Plattform neue Anwendungen. Auf Basis der SiC-Planartechnologie baut Cree damit das Produktsortiment aus, um Design-Anforderungen zu begegnen, in denen eine höhere Spannung im Gleichspannungs-Zwischenkreis erwünscht ist.

Laut Cree hat das Leitprodukt C3M0065090J mit 65 mΩ den niedrigsten Einschaltwiderstand aller derzeit auf dem Markt angebotenen 900-V-MOSFETs. Außerdem ist der neue Baustein, abgesehen von den Industriestandard-Gehäusen TO247-3 und TO220-3, auch mit einem oberflächenmontierbaren D2Pak-7L-Gehäuse mit geringer Impedanz lieferbar, das mit einer Kelvin-Verbindung dazu beiträgt, Oszillationen am Gate zu minimieren.

Die Kriechstrecke dieses Gehäuses wurde auf über 7 mm erhöht. Es eignet sich daher für Hochspannungsanwendungen ohne zusätzlich nötige Isolation der Pins.

Bildergalerie

GaN Systems: Der E-Mode-GaN-on-Silicon-Leistungstransistor hat 60 A Strombelastbarkeit und erweitert das Angebot von GaN Systems bei Hochleistungs-Halbleiterschaltern.(Bild: GaN Systems)

Power Integrations: kleinster IGBT-Gate-Treiber für 90- bis 500-kW-Wechselrichter.(Bild: Power Integrations)

CREE: Das Leitprodukt C3M0065090J der 900-V-MOSFET-Plattform ist für 900 V und 32 A spezifiziert und besitzt bei 25 °C einen RDS(on) von 65 mΩ. Bei höheren Temperaturen (TJ = 150 °C) steigt der RDS(on) auf 90 mΩ an.(Bild: CREE)

Toshiba: Die Multi-Chip-Konfiguration des IPD TPD4204F integriert sechs MOSFETs und einen Treiber-IC. (Bild: Toshiba Electronics Europe)

Bildergalerie mit 9 Bildern

Existierende 900-V-Silizium-MOSFETs sind laut Cree wegen der sehr hohen Schaltverluste und der mangelhaften internen Body-Dioden nur sehr begrenzt für den Einsatz in Schaltungen mit hohen Schaltfrequenzen geeignet. Weiter eingeschränkt wird die Verwendung von Silizium-MOSFETs durch die Tatsache, dass sich der RDS(on) über die Temperatur um den Faktor 3 erhöht, was thermische Probleme hervorruft und ein beträchtliches Derating erfordert.

Die 900-V-MOSFET-Technologie von Cree dagegen biete bei höheren Temperaturen einen geringen RDS(on), sodass das Entwärmungssystem deutlich kleiner dimensioniert werden kann.

Artikelfiles und Artikellinks

Link: Weitere IPDs von Toshiba

Link: Herausforderungen & Lösungen mit GaN Systems

Link: Details zum IGBT-Treiver von Power Integrations

Link: Das Leitprodukt C3M0065090J der 900-V-SiC-MOSFETvon Cree

Link: Power Devices von ROHM

Link: IGBT-Module von Infineon

Link: PIM-Bausteine von ON Semiconductor

Link: DIPIPM und mehr von Mitsubishi

Link: Datenblätter des SKYPER Prime von Semikron

Link: Mitmachen: POWER DEVICES für die erlektrische Antriebstechnik

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Stand: 08.12.2025

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