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Toshiba bringt SiC-MOSFETs der 3. Generation auf den Markt
Die neuen MOSFETs von Toshiba bieten eine 650-V-Drain-Source-Spannung und einen großen Gate-Source-Bereich, was das Schaltungsdesign vereinfacht und die Kompatibilität erhöht.
www.global.toshiba
Toshiba Electronics Europe GmbH („Toshiba“) gibt die Markteinführung von drei neuen Siliziumkarbid (SiC)-MOSFETs mit 650 V bekannt, die über die neuesten SiC-MOSFET-Chips der dritten Generation verfügen. TW027U65C, TW048U65C und TW083U65C sind in einem oberflächenmontierten TOLL-Gehäuse untergebracht und wurden speziell dazu entwickelt, Schaltverluste in Industrieanlagen zu reduzieren. Sie eignen sich für ein breites Spektrum an anspruchsvollen Leistungsanwendungen, darunter Schaltnetzteile (SMPS) in Servern, Rechenzentren und Kommunikationsgeräten, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV), Ladestationen für Elektrofahrzeuge Spannungsstabilisatoren für Photovoltaik (PV)-Wechselrichter.
Im Vergleich zu Gehäusen mit Lead-Frame wie TO-247 und TO-247-4L(X) reduzieren die neuen Bauteile das Volumen um über 80 %. Diese erhebliche Miniaturisierung trägt unmittelbar zu einer verbesserten Leistungsdichte der Geräte bei. Die Oberflächenmontierbarkeit des TOLL-Gehäuses ermöglicht zudem die Verwendung kleinerer Bauteile mit parasitärer Impedanz (u. a. Widerstände und Induktoren), was wiederum geringere Schaltverluste bewirkt.
Das TOLL-Gehäuse ist ein 9-poliges Gehäuse mit 4 Anschlüssen, das die Verwendung eines Kelvin-Anschlusses für den Signalquellen-Anschluss des Gate-Treibers ermöglicht. Diese Bauweise minimiert den Einfluss der Induktivität im Source Bonding innerhalb des Gehäuses und ermöglicht eine hohe Schaltgeschwindigkeit. So erzielt beispielsweise beim TW048U65C eine bemerkenswerte Reduzierung der Einschaltverluste (Eon) um ca. 55 % und der Ausschaltverluste (Eoff) um ca. 25 % gegenüber dem gleichwertigen Produkt von Toshiba, das mit einem TO-247-Gehäuse ohne Kelvin-Anschluss ausgestattet ist. X Diese Verbesserung trägt direkt zur Reduzierung der Leistungsverluste in Geräten und Anlagen bei.
SiC-MOSFETs der 3. Generation von Toshiba zeichnen sich durch einen optimierten DriftWiderstand und ein optimiertes Kanalwiderstandsverhältnis aus, was zu einer guten Temperaturabhängigkeit des Drain-Source-Einschaltwiderstands (RDS(on)) in einem breiten Spektrum an Betriebsbedingungen führt. Sie weisen außerdem niedrige Werte für RDS(on) x der Gate-Drain-Ladung (Qgd) auf, eine wichtige Leistungskennzahl („Figure of Merit“; FoM), wodurch ihre Leistung noch weiter verbessert wird. Alle Varianten verfügen über eine absolute maximale Drain-Source-Spannung (VDSS) von 650 V und einen breiten Gate-Source-Spannungsbereich (VGSS) von -10 V bis 25 V. Hierdurch sind sie mit verschiedenen Gate-Treiberschaltungen kompatibel, was nebenbei das Schaltungsdesign vereinfacht. Die Gate-Schwellenspannung (Vth) der Bauteile liegt typischerweise im Bereich von 3,0 V bis 5,0 V, was ebenfalls zur Vereinfachung des Schaltungsdesigns beiträgt. Außerdem sorgt der hohe Drainstrom (ID) für einen stabilen Betrieb unter anspruchsvollen Bedingungen und erhöht die Zuverlässigkeit des Systems.
www.toshiba.de
Im Vergleich zu Gehäusen mit Lead-Frame wie TO-247 und TO-247-4L(X) reduzieren die neuen Bauteile das Volumen um über 80 %. Diese erhebliche Miniaturisierung trägt unmittelbar zu einer verbesserten Leistungsdichte der Geräte bei. Die Oberflächenmontierbarkeit des TOLL-Gehäuses ermöglicht zudem die Verwendung kleinerer Bauteile mit parasitärer Impedanz (u. a. Widerstände und Induktoren), was wiederum geringere Schaltverluste bewirkt.
Das TOLL-Gehäuse ist ein 9-poliges Gehäuse mit 4 Anschlüssen, das die Verwendung eines Kelvin-Anschlusses für den Signalquellen-Anschluss des Gate-Treibers ermöglicht. Diese Bauweise minimiert den Einfluss der Induktivität im Source Bonding innerhalb des Gehäuses und ermöglicht eine hohe Schaltgeschwindigkeit. So erzielt beispielsweise beim TW048U65C eine bemerkenswerte Reduzierung der Einschaltverluste (Eon) um ca. 55 % und der Ausschaltverluste (Eoff) um ca. 25 % gegenüber dem gleichwertigen Produkt von Toshiba, das mit einem TO-247-Gehäuse ohne Kelvin-Anschluss ausgestattet ist. X Diese Verbesserung trägt direkt zur Reduzierung der Leistungsverluste in Geräten und Anlagen bei.
SiC-MOSFETs der 3. Generation von Toshiba zeichnen sich durch einen optimierten DriftWiderstand und ein optimiertes Kanalwiderstandsverhältnis aus, was zu einer guten Temperaturabhängigkeit des Drain-Source-Einschaltwiderstands (RDS(on)) in einem breiten Spektrum an Betriebsbedingungen führt. Sie weisen außerdem niedrige Werte für RDS(on) x der Gate-Drain-Ladung (Qgd) auf, eine wichtige Leistungskennzahl („Figure of Merit“; FoM), wodurch ihre Leistung noch weiter verbessert wird. Alle Varianten verfügen über eine absolute maximale Drain-Source-Spannung (VDSS) von 650 V und einen breiten Gate-Source-Spannungsbereich (VGSS) von -10 V bis 25 V. Hierdurch sind sie mit verschiedenen Gate-Treiberschaltungen kompatibel, was nebenbei das Schaltungsdesign vereinfacht. Die Gate-Schwellenspannung (Vth) der Bauteile liegt typischerweise im Bereich von 3,0 V bis 5,0 V, was ebenfalls zur Vereinfachung des Schaltungsdesigns beiträgt. Außerdem sorgt der hohe Drainstrom (ID) für einen stabilen Betrieb unter anspruchsvollen Bedingungen und erhöht die Zuverlässigkeit des Systems.
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