Die heutigen energieeffizienten E-Ladesysteme für den Antrieb von Nutzfahrzeugen sowie Hilfsstromsysteme, Solarwechselrichter, elektronische Transformatoren und andere Transport- und Industrieanwendungen sind alle auf High-Voltage-Schaltnetzteile angewiesen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, erweitert Microchip Technology Inc. sein Siliziumkarbid-(SiC-)Angebot um eine Reihe hocheffizienter und hochzuverlässiger 1700V-SiC-MOSFETs, diskreter Bauelemente und Power-Module.
 

Siliziumkarbid-Technologie

Die 1700V-SiC-Technologie von Microchip ist eine Alternative zu bisherigen Silizium-(Si-)IGBTs, die von Entwicklern fordern, Kompromisse bei der Leistungsfähigkeit einzugehen und komplizierte Topologien aufgrund der beschränkten Schaltfrequenz durch verlustbehaftete Si-IGBTs zu verwenden. Zudem werden Größe und Gewicht von Leistungselektronik durch Transformatoren aufgebläht, die nur durch eine höhere Schaltfrequenz verkleinert werden können.
 
Das neue SiC-Angebot ermöglicht es Entwicklern, über IGBTs hinauszugehen und stattdessen zweistufige Topologien mit weniger Bauelementen, höherem Wirkungsgrad und einfacherer Ansteuerung zu verwenden. Ohne Schaltbeschränkungen lassen sich Leistungswandler damit in Größe und Gewicht erheblich reduzieren, wodurch Platz für mehr Ladestationen, zusätzlicher Raum für Fahrgäste und Fracht geschaffen oder die Reichweite und Betriebszeit von schweren Fahrzeugen, Elektrobussen und anderen batteriebetriebenen Nutzfahrzeugen verlängert wird – und das zu reduzierten Gesamtsystemkosten.
 
„Systementwickler im Transportbereich sind ständig gefordert, mehr Fahrgäste und Güter in Fahrzeuge unterzubringen, die sich nicht größer gestalten lassen“, so Leon Gross, Vice President der Discrete Product Business Unit bei Microchip. „Eine der besten Möglichkeiten, dies zu erreichen, besteht in der enormen Reduzierung von Größe und Gewicht von Leistungswandlern, die hocheffiziente High-Voltage-SiC-Bauelemente verwenden. Die gleichen Vorteile für das Transportwesen bringen dann ähnliche Vorteile für viele andere Branchen.“

Zu den Merkmalen gehört die Gate-Oxid-Stabilität, bei der Microchip selbst nach 100.000 Impulsen in R-UIS-Tests (Repetitive Unclamped Inductive Switching) keine Verschiebung der Schwellenspannung beobachtete. Diese Tests zeigten auch eine ausgezeichnete Avalanche-
 
Robustheit und parametrische Stabilität und mit der Gate-Oxid-Stabilität einen zuverlässigen Betrieb über die gesamte Lebensdauer des Systems.