Infineon

SiC-Technologie von Infineon

CoolSiC™ Unübertroffene Zuverlässigkeit. Vielfalt. Systemvorteile.

SiC-Lösungen ermöglichen grundlegend neue Produktdesigns mit dem besten Preis-/Leistungsverhältnis des Systems.

Als führender Anbieter von Stromversorgungslösungen mit 20-jähriger Erfahrung in der Entwicklung der Siliziumkarbid (SiC)-Technologie ist Infineon bereit, den Bedarf an intelligenterer, effizienterer Energieerzeugung und -übertragung sowie intelligenterem, effizienterem Verbrauch zu decken.

Mit dem umfangreichen Produktportfolio von Infineon, das den höchsten Qualitätsstandards entspricht, werden eine lange Systemlebensdauer und Zuverlässigkeit gewährleistet. Mit CoolSiC™ können Kunden selbst die anspruchsvollsten Effizienzziele erreichen – und gleichzeitig die Betriebssystemkosten senken.

SiC-Technologie von Infineon – Wesentliche Unterscheidungsmerkmale

• Unübertroffene Zuverlässigkeit und Qualität

• Systemvorteile

• Vielfalt

Gate-Oxid-Zuverlässigkeit – Es werden neue Maßstäbe gesetzt

Um die SiC-Technologie weiter zu verbessern, hat Infineon wesentlich in Tests in Bezug auf die Oxidzuverlässigkeit von elektrisch geschirmten SiC-MOSFETs im eingeschalteten Zustand und die Oxidbelastung im ausgeschalteten Zustand aufgrund der Bedingungen des elektrischen Feldes in SiC-Leistungsbausteinen investiert.

Heute kann Infineon Folgendes behaupten:

  • Aufgrund der optimierten Gate-Oxid-Dicke ist unsere Gate-Oxid-Abschirmung im Vergleich zu konkurrierenden SiC-MOSFET-Herstellern effizienter.
  • Niedrigere Gate-Oxid-Ausfallraten während der Lebensdauer und keine frühen Ausfälle bedeuten die bestmögliche Gate-Oxid-Qualität für den Kunden.

Body-Diode – Ein wesentlicher Bestandteil

Alle CoolSiC™-MOSFETs – entweder in Gehäusen der SiC-Module von Infineon oder zum Portfolio für diskrete SiC-Bauelemente von Infineon gehörend – verfügen über eine integrierte Body-Diode. Eine zusätzliche Schottky-Diode ist nicht erforderlich. Die Diode ist driftfrei.  Es ist zwingend erforderlich, eine Synchrongleichrichtung zu verwenden (den Kanal nach einer kurzen Totzeit im Diodenmodus einzuschalten), um geringere Leitungsverluste sicherzustellen.

Die CoolSiC™-MOSFET-Body-Diode ist für die harte Kommutierung ausgelegt und äußerst robust. Sie erweist sich als langfristig stabil und weicht nicht von den im Datenblatt angegebenen Grenzen ab. Das CoolSiC™-MOSFET-Trench-Konzept ist für den Betrieb der Body-Diode optimiert. Der in einen p+-Bereich eingebettete Trenchboden vergrößert den Body-Diodenbereich.

Machen Sie CoolSiC™ zu einem Teil Ihrer Anwendung

Umfangreiches und breit gefächertes Angebot

Infineon hat das bereits bestehende Si-Sortiment kontinuierlich um Produkte auf SiC-Basis erweitert, einschließlich der revolutionären CoolSiC™ -MOSFETs mit Trench-Technologie. Heute bietet das Unternehmen eines der umfassendsten Angebote an Stromversorgungslösungen der Branche – von Bausteinen für eine äußerst geringe Spannung bis zu hoher Spannung. Wir stellen nicht nur die Verfügbarkeit der am besten geeigneten Lösungen sichern, sondern haben auch das SiC-basierte Produktangebot optimiert, um die spezifischen Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

CoolSiC™-MOSFETs – DISKRETE BAUELEMENTE

ArtikelnummerSpezifikationGehäuseAnwendungen

IMZA65R027M1H

CoolSiC™ 650 V, SiC-basierter Trench-MOSFET (27 mΩ)

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TO-247-4
  • Server
  • Telekommunikation
  • SMPS
  • Solarenergiesysteme
  • Energiespeicher und Batterieformation
  • USV
  • EV-Aufladung
  • Motorantriebe
  • Class-D-Verstärker

IMZA65R048M1H

CoolSiC™ 650 V, SiC-basierter Trench-MOSFET (48 mΩ)

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TO-247-4

IMZA65R072M1H

CoolSiC™ 650 V, SiC-basierter Trench-MOSFET (72 mΩ)

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TO-247-4

IMW120R090M1H

CoolSiC™ 1200 V, SiC-basierter Trench-MOSFET (90 mΩ)

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TO-247-3
  • Solarenergiesysteme
  • EV-Aufladung
  • Leistungsmanagement (Industrielles SMPS und USV)
  • Motorsteuerungen und -treiber

IMZ120R140M1H

CoolSiC™ 1200 V, SiC-basierter Trench-MOSFET (140 mΩ)

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TO247-4

IMBF170R1K0M1

CoolSiC™ 1700 V, SiC-basierter Trench-MOSFET (1000 mΩ)

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TO-263-7
  • Energiespeichersysteme
  • Schnelle EV-Aufladung
  • Industrielle Antriebe
  • Leistungsmanagement (Industrielles SMPS und USV)
  • Solarenergiesysteme

CoolSiC™-MOSFETs – MODULE

ArtikelnummerSpezifikationGehäuseAnwendungen

F3L15MR12W2M1_B69

EasyPACK™ 2B 1200 V, 15 mΩ 3-stufiges Modul mit CoolSiC™-MOSFET, NTC-Temperatursensor und PressFIT-Kontakttechnologie

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AG-EASY2BM
  • EV-Aufladung
  • Hochfrequenz-Schaltanwendungen
  • Gleichspannungswandler
  • Solarenergiesysteme
  • UPS-Systeme

F3L11MR12W2M1_B65

EasyPACK™ 2B 1200 V, 11 mΩ 3-stufiges Modul in aktiver NPC (ANPC)-Topologie mit CoolSiC™-MOSFET, NTC-Temperatursensor und PressFIT-Kontakttechnologie

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AG-EASY2BM
  • Anwendungen mit 3 Ebenen
  • EV-Aufladung
  • Hochfrequenz-Schaltanwendungen
  • Solarenergiesysteme
  • Energiespeichersysteme

FS45MR12W1M1_B11

EasyPACK™ 1B 1200 V, 45 mΩ Sixpack-Modul mit CoolSiC™-MOSFET, NTC- und PressFIT-Kontakt-Technologie

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AG-EASY1BM
  • EV-Aufladung
  • Hochfrequenz-Schaltanwendungen
  • Gleichspannungswandler
  • Solarenergiesysteme
  • UPS-Systeme
  • Energiespeichersysteme
  • Motorsteuerungen und -treiber

F4-23MR12W1M1_B11

EasyPACK™ 1B 1200 V, 23 mΩ Fourpack-Modul mit CoolSiC™-MOSFET, NTC- und PressFIT-Kontakt-Technologie

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AG-EASY1BM
  • EV-Aufladung
  • Schweißen
  • Hochfrequenz-Schaltanwendungen
  • Gleichspannungswandler
  • Solarenergiesysteme
  • UPS-Systeme
  • Energiespeichersysteme

FF2MR12KM1

62mm 1200 V, 2 mΩ Halbbrückenmodul mit CoolSiC™-MOSFET

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AG-62MM-1
  • Solarenergiesysteme
  • UPS-Systeme

FF3MR12KM1

62mm 1200 V, Halbbrückenmodul mit CoolSiC™-MOSFET (3 mΩ)

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AG-62MM-1
  • Solarenergiesysteme
  • UPS-Systeme

SiC-MOSFET-Gate-Treiber-ICs EiceDRIVER™

ArtikelnummerSpezifikationGehäuseAnwendungen

2EDS9265H

Gate-Treiber mit zwei Kanälen und verstärkter Trennung zwischen Eingang und Ausgang, UVLO 13 V

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WB-DSO16 10,3 mm x 10,3 mm
  • Server
  • DC/DC-Telekommunikationsanwendungen
  • Industrielles SMPS
  • Synchrongleichrichtung
  • Brick-Wandler
  • UPS-Systeme
  • Batteriespeicher
  • EV-Aufladung
  • Industrielle Automatisierung
  • Motorantriebe
  • Elektrowerkzeuge
  • Intelligente Stromnetze

2EDF9275F

Gate-Treiber mit zwei Kanälen und funktionaler Trennung zwischen Eingang und Ausgang, UVLO 13 V

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NB-DSO16 10mm x 6mm

CoolSiC™-MOSFET – DISKRETES BAUELEMENT

ArtikelnummerSpezifikationGehäuseAnwendungen

AIMW120R045M1

CoolSiC™ 1200 V, 45 mΩ SiC-basierter Trench-MOSFET gemäß AEC-Q100/101

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TO-247-3-41
  • Integriertes Ladegerät/PFC
  • Verstärker/DC/DC-Wandler
  • Zusatzinverter

CoolSiC™-SCHOTTKY-DIODEN

AIDK08S65C5

CoolSiC™-Schottky-Diode 650 V/8 A, SiC-basierte Schottky-Barrier-Diode gemäß AEC-Q100/101

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D2PAK (TO263-2-1)
  • Integriertes Ladegerät/PFC
  • Verstärker/DC/DC-Wandler
  • Antriebsinverter

AIDK10S65C5

CoolSiC™-Schottky-Diode 650 V/10 A, SiC-basierte Schottky-Barrier-Diode gemäß AEC-Q100/101

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D2PAK (TO263-2-1)

AIDK12S65C5

CoolSiC™-Schottky-Diode (650 V/12 A), SiC-basierte Schottky-Barrier-Diode gemäß AEC-Q100/101

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D2PAK (TO263-2-1)

CoolSiC™-MOSFET – MODUL

ArtikelnummerSpezifikationGehäuseAnwendungen

FF08MR12W1MA1_B11A

EasyDUAL™ 1B 1200 V, Halbbrücken-Modul mit CoolSiC™-MOSFET für Kfz-Anwendungen und PressFIT/NTC, AQG 324-Qualifikation

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AG-EASY1B
  • Antriebsinverter
  • Zusatzinverter
  • Gleichspannungswandler
ArtikelnummerBeschreibungAnwendungsbereicheDie wichtigsten Funktionen und Vorteile

Hauptplatine: EVAL_PS_SIC_DP_HAUPT

EVAL_PS_SIC_DP_HAUPT CoolSiC™-MOSFET 1200 V in TO-247 3-/4-poliger Evaluationsplattform (Hauptplatine)
Anleitung

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Lösungen für Solarenergiesysteme, EV-Aufladung, USV, Netzteile, Motorsteuerungen und -treiber

Funktionen und Merkmale:

  • Erstklassige Umschaltung und geringe Leitungsverluste
  • Hoher Bezugsschwellenwert für die Spannung, Vth > 4 V
  • 0-V-Gate-Abschaltspannung für eine einfache und simple Gate-Ansteuerung
  • Großer Gate-Source-Spannungsbereich
  • Robuste Body-Diode mit geringem Verlust für harte Kommutierung
  • Temperaturunabhängige Abschaltverluste

Vorteile:

  • Höchster Wirkungsgrad
  • Reduzierter Kühlaufwand
  • Betrieb mit höherer Frequenz
  • Höhere Leistungsdichte
  • Reduzierte Systemkomplexität

Tochterplatine: REF_PS_SIC_DP1

REF_PS_SIC_DP1 Board mit Miller-Clamp-Funktion für EVAL_PS_SIC_DP_HAUPT (Tochterplatine/Treiberkarte)

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Tochterplatine: REF_PS_SIC_DP2

REF_PS_SIC_DP2 Board mit bipolarer Stromversorgungsfunktion für EVAL_PS_SIC_DP_HAUPT (Tochterplatine/Treiberkarte)

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EVAL-M5-E1B1245N-SIC

CoolSiC™-MOSFET-Motortreiber-Evaluationsboard (max. 7,5 kW Motorausgangsleistung) mit Sixpack-Leistungsmodul FS45MR12W1M1_B11 und isoliertem EiceDRIVER™-Gate-Treiber (1200 V) 1EDI20H12AH
Anwendungshinweis

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Motorsteuerungen und -treiber

Funktionen und Merkmale:

  • Eingangsspannung 340~480 VAC
  • Integrierter EMI-Filter
  • Grundlegende Isolation zwischen Leistungs- und Signalteil
  • Isolierte Strommessung mit Δ∑-ADC
  • Isolierte Messung von DC-Link-Spannung durch Δ∑-ADC
  • Thermistorausgabe
  • Hardware-Schutz vor Überlast, Kurzschluss und Übertemperatur
  • Robuste-Gate-Treiber-Technologie mit Beständigkeit gegen transiente und negative Spannung

Vorteile:

  • MADK-optimiert für GPD/Servoantriebe mit sehr hoher fsw
  • Ausgestattet mit allen Baugruppen für eine sensorlose feldorientierte Regelung (FOC)

EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC

Bidirektionale Totem-Pole-PFC-Einheit (3300 W, CCM) mit CoolSiC™ 650 V, 600 V CoolMOS™ C7 und digitaler Steuerung über den XMC™-Mikrocontroller

Anwendungshinweis

3D-Modell

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High-End-Server, Rechenzentrum, Telekommunikation

Funktionen und Merkmale:

  • Brückenlose Totem-Pole-PFC-Schaltung mit hohem Wirkungsgrad
  • Befähigt durch CoolSiC™-Trench-MOSFET (650 V)
  • Digital gesteuert über XMC1404
  • Bidirektionale Funktion (DC/AC-Betrieb)

Vorteile:

  • Wirkungsgrad nahe an 99 %
  • Hohe Leistungsdichte
  • Kompakter Formfaktor (72 W/in3)
  • Geringe Anzahl von Bauelementen
  • Bidirektionaler Betrieb (digitale Steuerung)

Kriterien für Treiberauswahl basierend auf den Eigenschaften des CoolSiC™-MOSFETs

Gate-Treiber-Schaltungen und Ics sollte alle Eigenschaften des CoolSiC™-MOSFETs (gemäß Datenblatt) unterstützen. Zu den empfehlenswerten Funktionen und Merkmalen gehören:

  • Gute Laufzeitanpassung
  • Präzise Eingangsfilter
  • Großer ausgangsseitiger Versorgungsbereich
  • Negative Gate-Spannung möglich
  • Erweiterte CMTI-Funktion
  • Aktive Miller-Clamp-Funktion
  • DESAT-Schutz

All dies wurde von den Entwicklern von Infineon berücksichtigt, um die richtige Treiberauswahl für den Kunden so einfach wie möglich zu gestalten, wenn sie sich für CoolSiC™ entscheiden.
CoolSiC™-MOSFETs können sogar mit einer 0-V-Gate-Abschaltspannung betrieben werden, was das einfachste Gate-Ansteuerungsschema unter den derzeit im Handel erhältlichen SiC-MOSFETs ermöglicht. Dies vereinfacht die Gate-Treiberschaltung, hilft, die Hochspannungsisolation zu beseitigen und reduziert gleichzeitig die Anzahl der Bauelemente. Bemerkenswert ist die ausgezeichnete Robustheit und Immunität der MOSFETs gegen unerwünschtes parasitäres Einschalten aufgrund der erhöhten Schwellenspannung und des optimierten Kapazitätsverhältnisses der MOSFETs.

Eine übermäßig komplizierte CoolSiC™-MOSFET-Ansteuerung ist nicht erforderlich. Tatsächlich sind keine Drain-Source-Snubber und kein Gate-Source-Kondensator erforderlich.

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Lösungsbeschreibung