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06
'26
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Infineon erweitert isolierte Gate-Treiber für SiC-Leistungselektronik
Neue Opto-Emulator-Bausteine erleichtern den Ersatz von Optokopplern in Hochvolt-Industrie- und Energieumrichtern.
www.infineon.com
Die Infineon-Produktfamilie EiceDRIVER™ 1ED301xMC12I umfasst drei Varianten, die für die Unterstützung von Si-MOSFETs, IGBTs und SiC-MOSFETs ausgelegt sind.
Isolierte Gate-Treiber bilden die zentrale Schnittstelle zwischen Steuerelektronik und Hochvolt-Leistungsstufe in Anwendungen wie industriellen Motorantrieben, EV-Ladegeräten und erneuerbaren Energiesystemen. Vor diesem Hintergrund hat Infineon Technologies AG die EiceDRIVER™-Familie 1ED301xMC12I vorgestellt – ihre ersten isolierten Gate-Treiber-ICs mit Opto-Emulator-Eingangsstruktur.
Ausgelegt für die Schaltgeschwindigkeit von SiC
Halbleiter auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) schalten schneller und bei höheren Spannungen als klassische Silizium-IGBTs. Dadurch steigen die Anforderungen an Isolation, Störfestigkeit und Timing des Gate-Treibers. Die Familie 1ED301xMC12I adressiert diese Punkte mit einer Gleichtakt-Transientenfestigkeit (CMTI) von über 300 kV/µs, einer Signallaufzeit von 40 ns und einem Kanal-zu-Kanal-Timing-Abgleich unter 10 ns. Diese Kenngrößen beeinflussen direkt die Schaltpräzision, die Robustheit gegenüber hohen dv/dt-Flanken sowie das EMV-Verhalten schneller Leistungsstufen.
Eine reine PMOS-Treiberstufe auf der Ausgangsseite verbessert das Einschaltverhalten, insbesondere beim Laden der Gate-Kapazitäten stromstarker SiC-Module.
Austauschpfad für optokopplerbasierte Designs
Statt eines LED-basierten Optokopplers verwenden die Bausteine eine zweipolige Opto-Emulator-Schnittstelle. Die Pinbelegung ist mit vielen bestehenden Optokoppler- und Opto-Emulator-Footprints kompatibel. Entwickler können dadurch die Gate-Treiberleistung erhöhen, ohne bestehende, optisch isolierte Steuerplatinen neu layouten zu müssen. Dieser Ansatz unterstützt den Übergang zu SiC-Leistungselektronik, während etablierte Isolationskonzepte beibehalten werden.
Die Eingangsstufe ist auf hohe Störfestigkeit ausgelegt, was in Umrichtern mit steilen Spannungsflanken entscheidend ist, da dort Kopplungen in Steuersignale auftreten können.
Treiberleistung für Module und Parallelschaltungen
Alle drei Varianten — 1ED3010, 1ED3011 und 1ED3012 — liefern bis zu 6,5 A Spitzen-Ausgangsstrom. Dieses Stromniveau ermöglicht das direkte Ansteuern großer diskreter Schalter, von Leistungsmodulen sowie paralleler MOSFET- oder IGBT-Konfigurationen, wie sie in leistungsstärkeren Invertern und Ladegeräten üblich sind.
Die Produktvarianten decken Gate-Anforderungen von Si-MOSFETs, IGBTs und SiC-MOSFETs ab und eignen sich damit für Plattformen mit gemischten Technologien sowie für Übergangsdesigns.
Gehäuse, Isolation und Sicherheitsreserven
Die Bausteine sind in einem 6-Pin-DSO-Gehäuse untergebracht, das ein Material mit CTI 600 nutzt und mehr als 8 mm Kriech- und Luftstrecke bietet. Damit werden Anforderungen an verstärkte Isolation in netzgekoppelten und hochspannungsführenden Systemen adressiert.
Die Isolation ist nach UL 1577 zertifiziert; eine Zertifizierung nach International Electrotechnical Commission IEC 60747-17 ist vorgesehen. Diese Normen definieren Prüfverfahren und Isolationsanforderungen für isolierte Halbleiterbauelemente in industriellen Energieanwendungen.
Einsatz in leistungsstarken Energieumrichtern
Die elektrischen Eigenschaften und Isolationsdaten positionieren die Familie für den Einsatz in Solarwechselrichtern, Energiespeichersystemen, EV-Ladeinfrastruktur und industriellen Motorantrieben – also in Systemen mit hohen Zwischenkreisspannungen, schnellen Schaltflanken und langen Lebensdaueranforderungen.
Durch die Kombination aus optokopplerähnlicher Schnittstelle, hoher CMTI-Festigkeit und präzisem Timing adressieren die Bausteine eine zentrale Integrationsanforderung moderner Leistungselektronik, ohne Änderungen an der digitalen Steuerarchitektur zu erzwingen.
www.infineon.com
Isolierte Gate-Treiber bilden die zentrale Schnittstelle zwischen Steuerelektronik und Hochvolt-Leistungsstufe in Anwendungen wie industriellen Motorantrieben, EV-Ladegeräten und erneuerbaren Energiesystemen. Vor diesem Hintergrund hat Infineon Technologies AG die EiceDRIVER™-Familie 1ED301xMC12I vorgestellt – ihre ersten isolierten Gate-Treiber-ICs mit Opto-Emulator-Eingangsstruktur.
Ausgelegt für die Schaltgeschwindigkeit von SiC
Halbleiter auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) schalten schneller und bei höheren Spannungen als klassische Silizium-IGBTs. Dadurch steigen die Anforderungen an Isolation, Störfestigkeit und Timing des Gate-Treibers. Die Familie 1ED301xMC12I adressiert diese Punkte mit einer Gleichtakt-Transientenfestigkeit (CMTI) von über 300 kV/µs, einer Signallaufzeit von 40 ns und einem Kanal-zu-Kanal-Timing-Abgleich unter 10 ns. Diese Kenngrößen beeinflussen direkt die Schaltpräzision, die Robustheit gegenüber hohen dv/dt-Flanken sowie das EMV-Verhalten schneller Leistungsstufen.
Eine reine PMOS-Treiberstufe auf der Ausgangsseite verbessert das Einschaltverhalten, insbesondere beim Laden der Gate-Kapazitäten stromstarker SiC-Module.
Austauschpfad für optokopplerbasierte Designs
Statt eines LED-basierten Optokopplers verwenden die Bausteine eine zweipolige Opto-Emulator-Schnittstelle. Die Pinbelegung ist mit vielen bestehenden Optokoppler- und Opto-Emulator-Footprints kompatibel. Entwickler können dadurch die Gate-Treiberleistung erhöhen, ohne bestehende, optisch isolierte Steuerplatinen neu layouten zu müssen. Dieser Ansatz unterstützt den Übergang zu SiC-Leistungselektronik, während etablierte Isolationskonzepte beibehalten werden.
Die Eingangsstufe ist auf hohe Störfestigkeit ausgelegt, was in Umrichtern mit steilen Spannungsflanken entscheidend ist, da dort Kopplungen in Steuersignale auftreten können.
Treiberleistung für Module und Parallelschaltungen
Alle drei Varianten — 1ED3010, 1ED3011 und 1ED3012 — liefern bis zu 6,5 A Spitzen-Ausgangsstrom. Dieses Stromniveau ermöglicht das direkte Ansteuern großer diskreter Schalter, von Leistungsmodulen sowie paralleler MOSFET- oder IGBT-Konfigurationen, wie sie in leistungsstärkeren Invertern und Ladegeräten üblich sind.
Die Produktvarianten decken Gate-Anforderungen von Si-MOSFETs, IGBTs und SiC-MOSFETs ab und eignen sich damit für Plattformen mit gemischten Technologien sowie für Übergangsdesigns.
Gehäuse, Isolation und Sicherheitsreserven
Die Bausteine sind in einem 6-Pin-DSO-Gehäuse untergebracht, das ein Material mit CTI 600 nutzt und mehr als 8 mm Kriech- und Luftstrecke bietet. Damit werden Anforderungen an verstärkte Isolation in netzgekoppelten und hochspannungsführenden Systemen adressiert.
Die Isolation ist nach UL 1577 zertifiziert; eine Zertifizierung nach International Electrotechnical Commission IEC 60747-17 ist vorgesehen. Diese Normen definieren Prüfverfahren und Isolationsanforderungen für isolierte Halbleiterbauelemente in industriellen Energieanwendungen.
Einsatz in leistungsstarken Energieumrichtern
Die elektrischen Eigenschaften und Isolationsdaten positionieren die Familie für den Einsatz in Solarwechselrichtern, Energiespeichersystemen, EV-Ladeinfrastruktur und industriellen Motorantrieben – also in Systemen mit hohen Zwischenkreisspannungen, schnellen Schaltflanken und langen Lebensdaueranforderungen.
Durch die Kombination aus optokopplerähnlicher Schnittstelle, hoher CMTI-Festigkeit und präzisem Timing adressieren die Bausteine eine zentrale Integrationsanforderung moderner Leistungselektronik, ohne Änderungen an der digitalen Steuerarchitektur zu erzwingen.
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