Siliziumkarbid-MOSFETs \u00fcbertreffen Si-IGBT-Transistoren, wenn es um Hochspannungsanwendungen wie Fahrzeuge mit intelligenter Energieversorgung und Industriemaschinen geht. Sie bieten im Vergleich zu IGBT-Transistoren eine bessere Leistung in Bezug auf Leistung, W\u00e4rmeableitung und Temperaturbereich. Au\u00dferdem ist ihre Zuverl\u00e4ssigkeit h\u00f6her als die von IGBTs.<\/p>\n
Wenn am Gate eine positive Spannung an die p-Typ-Siliziumoberfl\u00e4che angelegt wird, werden L\u00f6cher durch das elektrische Feld angezogen und hinterlassen einen leeren Bereich, der als Verarmungszone bezeichnet wird.<\/p>\n
Siliziumkarbid-MOSFETs weisen hohe Spannungswerte auf und eignen sich aufgrund ihrer energiesparenden Eigenschaften und ihrer effektiven W\u00e4rmeableitung hervorragend f\u00fcr verschiedene elektronische Schaltungen.<\/p>\n
Sie zeichnen sich durch einen geringeren Durchlasswiderstand aus und arbeiten mit h\u00f6heren Frequenzen als herk\u00f6mmliche siliziumbasierte Leistungsbauelemente - oft der Engpass f\u00fcr moderne Systeme -, was erhebliche Vorteile in Bezug auf die Reduzierung der Bauteilgr\u00f6\u00dfe und die Systemeffizienz bietet.<\/p>\n
SiC-Leistungsbauelemente weisen im Vergleich zu Silizium-Bauelementen \u00fcberlegene elektrische Parameter auf, einschlie\u00dflich eines niedrigeren RDSon-Wertes und einer besseren Leistung bei Betriebstemperaturen. Dadurch eignen sie sich f\u00fcr anspruchsvolle Anwendungen wie Antriebsumrichter, Schwei\u00dfmaschinen, Systeme f\u00fcr erneuerbare Energien und Ladestationen, IT-Rechenzentren sowie f\u00fcr raue Umgebungen wie Schwei\u00dfkabinen. Ihre \u00fcberragende Zuverl\u00e4ssigkeit und Lebensdauer machen sie bei Ingenieuren \u00e4u\u00dferst beliebt - allein dieser Faktor erkl\u00e4rt ihre steigende Beliebtheit bei Ingenieuren.<\/p>\n
Mit Siliziumkarbid-MOSFETs k\u00f6nnen Leistungsbauelemente hohe Str\u00f6me effizient verarbeiten. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da dadurch h\u00f6here Schaltfrequenzen m\u00f6glich sind, die den Bedarf an induktiven und kapazitiven Bauelementen beim Entwurf von Leistungsschaltungen verringern.<\/p>\n
SiC-MOSFETs arbeiten, indem sie Strom zwischen ihren Source- und Drain-Anschl\u00fcssen flie\u00dfen lassen, was durch Anlegen einer positiven Spannung an ihre Gates erm\u00f6glicht wird; dadurch wird ein elektrisches Feld erzeugt, das Elektronen aus dem oberen p-Bereich in einen leitenden Kanal zieht und sie in den \"Ein\"-Zustand versetzt. Umgekehrt kehrt das Anlegen einer Null- oder negativen Spannung diesen Effekt um, stoppt den Stromfluss und versetzt das Bauelement wieder in den \"Aus\"-Zustand.<\/p>\n
Da SiC-MOSFETs unipolare Bauelemente sind (bei denen nur Elektronen durch n-Typ-Halbleiterbereiche flie\u00dfen), k\u00f6nnen sie bei relativ niedrigen Drain-Source-Spannungen mit sehr geringem Durchlasswiderstand eingeschaltet werden, was zu schnelleren Schaltzeiten f\u00fchrt.<\/p>\n
Siliziumkarbid-Mosfets sind f\u00fcr den Einsatz in rauen Umgebungen konzipiert und eignen sich hervorragend f\u00fcr Traktionswechselrichter, Motorantriebe, Solarstrom- und Notstromsysteme. Ihr h\u00f6herer Wirkungsgrad im Vergleich zu Silizium-Bauelementen erm\u00f6glicht kleinere Systeme mit geringerem Platzbedarf und bietet gleichzeitig mehr Leistung als leistungsf\u00e4higere Silizium-Bauelemente allein.<\/p>\n
SiC-MOSFETs k\u00f6nnen sehr viel h\u00f6here Sperrspannungen als IGBTs erreichen (bis zu 1200 V), allerdings muss ihr Drain-Source-Signal (VDS) bei High-Side-Schaltern sorgf\u00e4ltig verwaltet werden, um eine \u00dcberspannung zu vermeiden, die zu einer erheblichen Joule-Erw\u00e4rmung und zur Besch\u00e4digung des Bauteils f\u00fchren k\u00f6nnte. Daher sind genaue Validierungsmessungen unter Verwendung eines Oszilloskops mit pr\u00e4zisen Sonden und Totzeiten f\u00fcr ein ordnungsgem\u00e4\u00dfes Management erforderlich.<\/p>\n
Tektronix bietet eine Reihe von Tools zur Validierung der Leistung von Leistungshalbleitern, einschlie\u00dflich MOSFETs. Erfahren Sie mehr in unserer neuen Application Note - Effektive Messung von MOSFET-Signalen in SiC-Leistungselektronik<\/p>\n
Siliziumkarbid-MOSFETs weisen einen geringeren Leckstrom auf als ihre Silizium-Gegenst\u00fccke, was h\u00f6here Schaltgeschwindigkeiten erm\u00f6glicht und die Energieverluste in Stromversorgungssystemen insgesamt minimiert.<\/p>\n
SiC-MOSFETs sind widerstandsf\u00e4higer gegen thermisches Durchgehen als Standard-Silizium-Leistungs-MOSFETs und IGBTs, so dass sie auch bei w\u00e4rmeren Umgebungstemperaturen ohne zus\u00e4tzliche K\u00fchlkomponenten effektiv arbeiten k\u00f6nnen. Dadurch eignen sich SiC-MOSFETs besonders f\u00fcr Industrie- und Automobilanwendungen, bei denen die pr\u00e4zise Positionierung von Objekten oder die Bewegung von Werkzeugarmen eine hohe Servomotorsteuerung f\u00fcr die genaue Positionierung oder Bewegung erfordert.<\/p>\n
Das Siliziumkarbid (SiC)-MOSFET-Portfolio der dritten Generation von GeneSiC bietet hochmoderne Geh\u00e4use und Bare Die mit Nennwerten von 650 V bis 6,5 kV, wodurch sie sich f\u00fcr harte und resonante Schalttopologien eignen, IGBTs effizient ansteuern und zu einer erheblichen Gewichts- und Gr\u00f6\u00dfenreduzierung f\u00fchren.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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