SIC-MOSFETs im 4-Pin-Gehäuse

STROMVERSORGUNG

Bei GLYN sind SiC-MOSFETs der 3. Generation von Toshiba erhältlich. Es handelt sich um Derivate im 4-Pin-Gehäuse, bei denen der neue vierte Pin für eine erhöhte Effizienz im Bereich der Schaltverluste sorgen soll.



Es sind SiC-MOSFETS mit 650 und 1.200 VDSS erhältlich. Sie befinden sich im Gehäuse TO-247-4L(X), das 4 Pins bietet. Es sind Versionen mit unterschiedlichen ID- und RDS(on)-Werten zu haben.  


Weshalb ein 4. Pin?

Bei 3-Pin Gehäusen müssen sich Ansteuerung und Power einen Pin teilen. Es gibt also immer eine Doppelbelegung, was diverse Nachteile bedingt. Der vierte Pin ist ein eigenständiger Kelvin-Source-Anschluss für das Ansteuersignal. Dadurch wird die Auswirkung der parasitären Induktivität des Leistungskreises auf die Ansteuerung eliminiert und das Schaltverhalten verbessert.
 


Technische Details

Im direkten Vergleich des TW045Z120C (4-Pin) mit dem TW045N120C (3-Pin) zeigt sich laut GLYN eine um 40 % gesteigerte Effizienz im Einschaltvorgang. Beim Ausschalten wird sie um 34 % gesteigert.

  • Bei den Bauteilen der 3. Generation wird eine Schottky-Barrier-Diode (SBD) parallel zu der parasitären PN-Diode angeordnet.
  • Die Durchlassspannung beträgt 1,35V typisch.
  • Die Shottky-Barrier-Dioden sind auf den vollen Nennstrom der SiC MOSFETs spezifiziert. Das ist z.B. bei Totem-Pole-PFC-Schaltungen wichtig.
  • Durch die Integration der Schottky-Barrier-Diode auf dem Chip entfallen Bonding-Drähte.
  • Durch die neue Chipstruktur konnte der Figure-of-Merit (FOM), also der Wert Ron x Qgd, im Vergleich zu der 2. Generation um 80 % reduziert werden.
  • Die Bauteile weisen im Bereich der Ansteuerung einen Gate-Source-Spannungsbereich von -10V bis 25V auf. Das bietet eine Reserve bei einem SiC-MOSFET üblichen Betrieb mit zirka 18V.

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