Toshiba bringt Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) der dritten Generation mit 650 V und 1200 V auf den Markt, welche die Effizienz steigern und die Größe in Anwendungen in der Industrie und mit umweltfreundlichen Energien reduzieren

Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) mit 650 V

Diese äußerst effizienten und vielseitigen Produkte werden in einer Vielzahl von anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt, darunter Schaltnetzteile (SMPS) und unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) für Server, Rechenzentren und Kommunikationsgeräte.

Sie werden auch im Bereich der erneuerbaren Energien Anwendung finden, einschließlich Photovoltaik-Wechselrichter (PV) und bidirektionale DC/DC-Wandler, wie jene, die für die Aufladung von Elektrofahrzeugen (EV) verwendet werden.

Die neuen Modelle TW015N65C, TW027N65C, TW048N65C, TW083N65C und TW107N65C basieren auf dem fortschrittlichen SiC-Prozess der dritten Generation von Toshiba, der die Zellstrukturen in Geräten der zweiten Generation optimiert.

Infolge dieses Fortschritts hat sich eine wichtige Leistungskennzahl (FoM), die als Produkt aus Drain/Source-Durchgangswiderstand (RDS(on)) und Gate-Drain-Ladung (Qg) berechnet wird, um sowohl statische als auch dynamische Verluste darzustellen, um etwa 80 % verbessert. Dies reduziert die Verluste deutlich und ermöglicht die Entwicklung von Leistungslösungen mit höheren Leistungsdichten und niedrigeren Betriebskosten.

Wie bei früheren Geräten beinhalten die neuen MOSFETs der dritten Generation eine eingebaute SiC-Schottky-Barriere mit einer niedrigen Durchlassspannung (VF) von -1,35 V (typ.), um die Fluktuation in RDS(on) zu unterdrücken, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht wird.

Die neuen Geräte sind in der Lage, Ströme (ID) bis 100 A zu verarbeiten und verfügen über RDS(on)-Werte von nur 15 mΩ. Alle Geräte sind in einem TO-247-Gehäuse für industrielle Anwendungen untergebracht.

Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) mit 1200 V

Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) mit 1200 V, welche die dritte Generation der SiC-Technologie des Unternehmens nutzen, um die Energieeffizienz industrieller Hochspannungsanwendungen zu steigern.

Sie werden in Geräten wie EV-Ladestationen, Photovoltaik-Wechselrichtern, industriellen Netzteilen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) und bidirektionalen oder Halbbrücken-DC/DC-Wandlern eingesetzt.

Durch die Verbesserung von Durchlasswiderstand x Gate-Drain-Ladung (RDS(on) x QGD) um mehr als 80 %, erhöht die neueste SiC-Technologie von Toshiba sowohl die Leitungs- als auch die Schaltleistung bei Leistungsumwandlungstopologien.

Darüber hinaus enthalten die neuen Geräte die innovative eingebettete Schottky-Barrier-Diode (SBD), die sich in der vorherigen Generation bewährt hat. Die eingebettete SBD erhöht die Zuverlässigkeit von SiC-MOSFETs, indem interne parasitäre Effekte überwunden werden, um einen stabilen RDS(on) des Geräts aufrechtzuerhalten.

Darüber hinaus verfügen die Produkte über einen großzügigen maximalen Gate-Source-Spannungsbereich von -10 V bis 25 V, was die Flexibilität für den Betrieb in verschiedenen Schaltungsdesigns und Anwendungsbedingungen verbessert. Die Gate-Schwellenspannung (VGS(th)) reicht von 3,0 V bis 5,0 V, gewährleistet eine vorhersehbare Schaltleistung bei minimalem Drift und ermöglicht ein einfaches Gate-Treiber-Design.

Die ab sofort verfügbaren SiC-MOSFETs der dritten Generation umfassen die Modelle TW015N120C, TW030N120C, TW045N120C, TW060N120C und TW140N120C. Die Geräte haben RDS(on)-Werte von 15 mΩ bis 140 mΩ (typisch, bei VGS = 18 V) und Drainstromwerte von 20 A bis 100 A (DC bei TC=25 °C).

Alle Geräte sind in voller Produktion und können bei Distributoren mit einem standardmäßigen TO-247-Leistungsgehäuse bestellt werden.

Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) mit 650 V – elektrische Eigenschaften

TW015N65C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V21
Eingangskapazität (typ.)Ciss-4850pF
TW027N65C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V37
Eingangskapazität (typ.)Ciss-2288pF
TW048N65C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V65
Eingangskapazität (typ.)Ciss-1362pF
TW083N65C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V113
Eingangskapazität (typ.)Ciss-873pF
TW107N65C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V145
Eingangskapazität (typ.)Ciss-600pF

Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) mit 1200 V – elektrische Eigenschaften

TW015N120C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V20
Eingangskapazität (typ.)Ciss-6000pF
TW030N120C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V40
Eingangskapazität (typ.)Ciss-2925pF
TW045N120C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V59
Eingangskapazität (typ.)Ciss-1969pF
TW060N120C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V78
Eingangskapazität (typ.)Ciss-1530pF
TW140N120C
EigenschaftenSymbolBedingungWertEinheit
Drain/Source-Durchgangswiderstand (max.)RDS(ON)|VGS|=18 V182
Eingangskapazität (typ.)Ciss-691pF

Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) mit 650 V

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Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFETs) mit 1200 V

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