Benjamin Jackson von International Rectifier untersucht in seinem Beitrag „Performance to Value“ welche Möglichkeiten bestehen, um das Preis-Leistungsverhältniss von IGBTs und MOSFETs weiter zu verbessern. Als wenig aussichtsreich beurteilt er dabei die weitere Verkleinerung der Halbleiterstrukturen. Als einen gangbaren Weg sieht er dagegen die Optimierung der Gehäuse. Er zeigt anhand zweier Beispiel, was hier möglich ist.
Einen Vergleich zwischen der von Fairchild entwickelten Leistungs-MOSFETs mit abgeschirmtem Gate und ihren konventionellen Pendants ohne Abschirmelektrode bietet der englischsprachige Beitrag „Shielde Gate Power MOSFET Technology Enables Lower Conduction and Switching Losses“ aus der Feder von drei Fairchild-Mitarbeitern.
In seinem Fachbeitrag beleuchtet Dr. Michael A. Briere den Stand der GaN-on-Si-Technik und deren Wirtschaftlichkeit. Bisher verhinderten hohe Produktionskosten und eine beschränkte Zuverlässigkeit der neuen Leistungsbausteine deren breite Verwendung. Der Autor stellt in seinem Beitrag die GaNpowerIR-Plattform von International Rectifier vor, die die Herstellung stabiler und leistungsfähiger GaN-on-Si-Leistungskomponenten zu marktgerechten Kosten ermöglicht.
Der Beitrag von Siegfried W. Best besteht aus drei Teilen. Im ersten Teil vergleicht der Chefredakteur der Elektronik Industrie SiC (Siliziumkarbid) und GaN (Galliumnitrid). Im zweiten Teil bringt der Autor einen Vergleich von SiC-MOSFET und Si-MOSFETs.Den dritten Teil des Beitrags bildet die Vorstellung des 1.200V/20A-N-Kanal-SiC-MOSFET im TO-247-3-Gehäuse ‚CMF20120D’ von Cree.
JR’s Urteil: Der Beitrag gibt einen schnellen und gut lesbaren Überblick über Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten von SiC-MOSFETs.
In seinem in Bodo’s Power Systems erschienen Beitrag „Silicon Carbid MOSFETs Provide Ultimate Energy Efficiency and Easy Design In“ beschreibt der Cree-Mitarbeiter Bob Callanan die Charakteristika eines typischen 1,2kV/80mOhm-SiC-MOSFET und vergleicht diesen mit einem 1,2kV/20A-TFS-IGBT (Trench/Field Stop-IGBT FGA20N120FGD von Fairchild), einem 1,2kv/20A-NPT-IGBT (Non-Punch Through-IGBT IRGP20B120U von International Rectifier) und einem 1,2kV/0,3Ohm-MOSFET (MOS8, APT34M120J von Microsemi).
JR’s Urteil: Gerade durch den Vergleich ein äußerst hilfreicher Beitrag. Hinweis: In Abbildung 3 müsste über der rechten Grafik natürlich Turn-off Loss stehen.
Weiterlesen... →Mit „The Silicon Carbide JFET in 3 Phase Power Supplies“ hat Nigel Springett von SemiSouth seinen englischsprachigen Beitrag überschrieben, der am Beispiel des Einsatzes von SiC JFETs (SiC, Sillicon Carbide) in dreiphasigen Stromversorgungen zeigen soll, dass Siliziumkarbidprodukte dabei sind, nicht mehr nur in „exotischen“ Anwendungen wie Bohrlochverdichtern, Solarumrichter für Satelliten, Steuerungen für Düsenantriebe und Waffensysteme Verwendung finden, sondern auch in Mainstream-Anwendungen (Umrichter für Industrie-, Solar- und Windanlagen) Einzug halten.
Im ersten Hauptteil des Artikels vergleicht der Autor zwei dreiphasige 4-kW-Stromversorgungen, jeweils mit Boost-Eingang (800 V) und einem Resonanzübertrager in der Ausgangsstufe. Die Ausgangsspannung wird über die Schaltfrequenz variiert. Die Schaltung soll nominell mit einem Duty-Cycle von 50% (um 125 kHz) betrieben werden. Die erste Implementierung wurde mit 1.200V-SiC-JFETs (80 mOhm) realisiert und die Zweite mit der „besten verfügbaren Alternative“, 600V-Superjunction-MOSFETs.
Der zweite Hauptteil ist der Betrachtung möglicher Alternativen gewidmet.
Zum Schluss des Artikels beleuchtet der Autor die SiC-JFET-Technik von SemiSouth, deren Besonderheit vertikale Kanalstrukturen sind. Dadurch kann das Unternehmen einen Zellenabstand (Cell Pitch) unter 4 µm realisieren und so Die-Größen erreichen, die um den Faktor fünf bis zehn kleiner sind als die der besten, vergleichbaren Si-MOSFETs für den gleichen Spannungsbereich.
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Das vor einigen Tagen erschienene Sonderheft der Elektronik Praxis bietet neben 28 Produktkurzmeldungen acht Fachbeiträge zu den folgenden Themen:
1. Robuste Power-Module für höhere Leistung und verbesserte Zuverlässigkeit
2. Digitaltechnik optimiert Netzteile auch bei geringen Lasten
3. Power Capacitor Chip als Leistungsspeicher für den Zwischenkreis
4. Leistungsdichte erhöht – Lebensdauer verdreifacht
5. SuperCaps als Alternative zu Sekundärbatterien
6. Isolationsverstärker schützen vor Überstrom und Überspannung
7. Vorteile des Power33-Gehäuses in Batterieschutzschaltungen
8. DC/DC-Wandler mit NexFET-Power-MOSFET erhöht den Wirkungsgrad
JR’s Urteil: Leider sind die Beiträge des Sonderhefts durchgängig sehr produktlastig. Für denjenigen, der gerade darüber nachdenkt, eine oder mehrere der vorgestellten Lösungen einzusetzen, bietet das Sonderheft aber einiges an Wissenswertem.
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