N-Kanal Leistungs-MOSFETs auf SiC-Basis

STROMVERSORGUNG ANALOGTECHNIK



Rohm hat hochspannungstaugliche N-Kanal-MOSFETs auf der Basis von Siliziumkarbid (SiC) vorgestellt. Die Serie SCT2xx (ohne Schottkydiode) enthält Versionen mit unterschiedlichen On-Widerständen und Maximalströmen. Die Bausteine werden im TO247-Gehäuse ohne integrierte SiC-Schottkydiode geliefert. Sie sind für eine maximale Sperrschichttemperatur von 175°C geeignet.

 

Bei der Variante SCH2080KEC ist eine SiC-Schottkydiode mit in das Gehäuse integriert. Die MOSFETs SCT2080KEC, SCH2080KEC, SCT2160KEC, SCT22280KEC und SCT2450KEC lassen sich parallel schalten und ansteuern. Sie eignen sich somit für den Einsatz in PV-Wechselrichtern, Gleichspannungswandlern, Schaltnetzteilen, Induktionswärme-Systemen und Motortreibern.

 

Wechselrichter und Umrichter der 1.200-V-Klasse werden zurzeit meist mit Silizium-IGBTs bestückt. Diese erzeugen jedoch höhere Verluste, die vom Tailstrom und dem Recovery-Verhalten der externen Diode verursacht werden. Hieraus resultiert ein Bedarf an SiC-Leistungs-MOSFETs, bei denen die Schaltverluste auch bei hohen Frequenzen gering bleiben.

 

Allerdings traten bei konventionellen SiC-Leistungs-MOSFETs zahlreiche Zuverlässigkeitsprobleme auf, darunter eine Beeinträchtigung durch das Leiten der Body-Diode (z. B. höherer On-Widerstand und Flussspannung und Verschlechterung des Widerstands) sowie Ausfälle der Gateoxidschicht, was eine vollständige Integration unmöglich machte.

 

Rohm ist es nach eigenen Angaben gelungen, diese Probleme zu lösen, indem die Prozesse hinsichtlich der Kristalldefekte und der Bausteinstruktur verbessert wurden. Der auf die Fläche umgerechnete On-Widerstand konnte gegenüber konventionellen Produkten um rund 30 % gesenkt werden.

 

 

Technische Parameter

 

  • Unkomplizierte Ansteuerung und Parallelschaltung
  • Drain-Source-Spannung: 1.200V
  • Gate-Source-Spannung: -6V bis +22V
  • Verlustleistung (bei Tc = 25°C): 85 - 165W
  • Max. Sperrschichttemperatur: 175°C
  • Lagertemperatur: -55°C bis +175°C

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