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Entwickelt für Hochspannungs-Stromumwandlung

Diotec Semiconductor hat sein Portfolio an Siliziumkarbid (SiC)-MOSFETs um den DI170SIC850D7 erweitert, ein 1700-V-Bauelement, das speziell für die wachsenden Anforderungen von Hochspannungs-Leistungsumwandlungsanwendungen entwickelt wurde. Mit einem maximalen Durchlasswiderstand (RDS(on)) von 850 mΩ, vereint der neue MOSFET Hochspannungsfähigkeit mit schneller Schaltleistung in einem kompakten TO-263-7L-Gehäuse, das auch als D2PAK-7L bekannt ist.

Ein wesentliches Merkmal des Gehäuses ist der spezielle Kelvin-Source-Anschluss, der dazu beiträgt, den Einfluss parasitärer Induktivität im Schaltpfad zu reduzieren. Dies ermöglicht ein schnelleres und kontrolliertes Schalten und trägt gleichzeitig zu geringeren Schaltverlusten und einem verbesserten Gesamtwirkungsgrad des Wandlers bei, während gleichzeitig eine kompakte Bauform beibehalten wird, die für kleine Leiterplattenlayouts geeignet ist.

Der zunehmende Einsatz höherer Gleichstrom-Eingangsspannungen in Industrieanlagen und Systemen für erneuerbare Energien stellt Entwickler von Stromversorgungen vor erhebliche Herausforderungen. Insbesondere die effiziente Umwandlung hoher Zwischenkreisspannungen in niedrigere Hilfsversorgungsspannungen erfordert Schaltbauelemente, die erheblichen Spannungsbelastungen standhalten und gleichzeitig einen hohen Wirkungsgrad sowie eine ausreichende Sicherheitsmarge gewährleisten.

Der DI170SIC850D7 wurde unter Berücksichtigung dieser Anforderungen entwickelt. Seine Drain-Source-Durchbruchspannung von 1700 V bietet eine beträchtliche Spannungsreserve für Systeme, die im Bereich von etwa 800 bis 1000 VDC betrieben werden, und hilft Entwicklern dabei, transiente und parasitäre Spannungsspitzen zu bewältigen, die während des Schaltvorgangs auftreten können.

Dadurch eignet sich das Bauelement besonders gut für den Einsatz in kompakten und effizienten Sperrwandlern. Die Sperrwandler, bzw. Flyback-Topologie, ist aufgrund ihrer Einfachheit, der relativ geringen Anzahl an Bauteilen und der integrierten galvanischen Trennung nach wie vor eine beliebte Wahl für isolierte Hilfsstromversorgungen.

Herkömmliche Silizium-MOSFETs stoßen in solchen Anwendungen an ihre Grenzen, insbesondere wenn sie hohen Spannungsbelastungen und hohen Schaltfrequenzen ausgesetzt sind. Dank der Hochspannungsfähigkeit und der inhärenten Eigenschaften der SiC-Technologie kann der DI170SIC850D7 unter diesen anspruchsvollen Bedingungen effizient arbeiten.

 

SiC-Technologie für effizientes Hochfrequenzschalten

Siliziumkarbid bietet gegenüber der herkömmlichen Leistungshalbleitertechnologie auf Siliziumbasis mehrere Vorteile. Die geringen Schaltverluste, die Hochtemperaturbeständigkeit und die hohe Lawinenrobustheit des Materials machen SiC-MOSFETs besonders attraktiv für Anwendungen in der Hochfrequenz-Leistungsumwandlung.

Im DI170SIC850D7 werden diese Eigenschaften mit geringer Kapazität, geringer Gate-Ladung und geringer totaler Schaltenergie kombiniert, was schnelle Schaltvorgänge ermöglicht und gleichzeitig dazu beiträgt, Leistungsverluste zu minimieren.

Das Bauelement nutzt zudem fortschrittliche Planartechnik und bietet einen im Verhältnis zu seiner Nennspannung niedrigen Drain-Source Einschaltwiderstand. Zusammen sorgen diese Merkmale für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leitungsverlusten, Schaltverhalten und thermischen Anforderungen.

Diese Eigenschaften machen den DI170SIC850D7 zu einer geeigneten Option für die nächste Generation von Hochspannungs-Hilfsstromversorgungen, insbesondere dort, wo Wirkungsgrad, Isolation, Schaltgeschwindigkeit und Platzbedarf auf der Leiterplatte wichtige Designaspekte sind.

 

Eine Hochspannungslösung für Stromversorgungen der nächsten Generation

Mit einer Nennspannung von 1700 V, einem maximalen RDS(on) von 850 mΩ, schnellen Schalteigenschaften und einem Kelvin-Source-Anschluss bietet der DI170SIC850D7 Entwicklern eine kompakte SiC-MOSFET-Lösung für anspruchsvolle Hochspannungsumwandlungsanwendungen.

Die Kombination aus den Materialeigenschaften von SiC und dem siebenpoligen D2PAK-Gehäuse ermöglicht einen effizienten Hochfrequenzbetrieb und unterstützt Entwickler gleichzeitig dabei, Spannungstransienten, Schaltverluste und thermische Einschränkungen zu bewältigen. Da Systeme in den Bereichen Industrie, Telekommunikation und erneuerbare Energien zunehmend auf höhere Gleichstrom-Zwischenkreisspannungen umgestellt werden, können Bauelemente wie der DI170SIC850D7 eine wichtige Rolle bei der Entwicklung kompakter und zuverlässiger Hilfsstromversorgungen spielen.

 

 

Merkmale

• Hohe Durchbruchspannung in Sperrrichtung
• Fortschrittliche Planar-Technik
• Geringer Durchlasswiderstand
• Schnelle Schaltzeit bei geringer Kapazität
• Geringe Gate-Ladung
• Geringe Gesamtschaltleistung

 

Anwendungen

• Telekommunikations-Stromversorgungen
• Schaltnetzteile (SNT/SMPS)
• Gleichstrom-Wandler
• Industriemaschinen

 

Spezifikationen

• 1700 V Drain-Source-Spannung (VDSS)
• Maximal 850 mΩ Drain-Source Einschaltwiderstand (RDS(on))
• 100 µA Drain-Source-Leckstrom (IDSS)
• Gate-Source-Spannung (VGSS) im Dauerbetrieb von -10 V bis 25 V
• Empfohlene Gate-Spannung zum Einschalten (VGS(on)) von 20 V
• Empfohlene Gate-Spannung zum Ausschalten (VGS(off)) von -5 V
• 62 W Verlustleistung (Ptot)
• Bis zu 9 A Drain-Spitzenstrom (IDM)
• Typischer Wärmewiderstand (RthC) von 1,8 K/W
• Betriebsbereich der Sperrschichttemperatur (Tj) von -55 °C bis +175 °C
• TO-263-7L / D2PAK mit 7 Anschlüssen