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6 2020 Powered by Committed to Excellence www rutronik com Leistungselektronik Si Si-Schottky oder SiC-Schottky? Der Einsatz von Siliziumkarbid SiC in der Leistungselektronik nimmt zunehmend Fahrt auf Es ermöglicht niedrigere Leistungsund Schaltverluste sowie kompaktere Bauformen als Silizium und wird aufgrund sinkender Preise immer interessanter für Entwickler von Leistungshalbleitern In der Leistungselektronik ist eine immer größere Schaltleistung bei höheren Spannungen gefordert Zudem stellen Platzbedarf Gewicht und Wirkungsgrad bei der Bauteil-Auswahl für Anwendungen wie industrielle Motorsteuerungen regenerative Stromerzeugung und Elektromobilität einen entscheidenden Faktor dar Dabei sollen Kosten und Aufwand minimiert und die Qualität der Applikationen gleichzeitig maximiert werden Während hier bisher meist Silizium-Si Dioden zum Standard gehörten bieten Bauteile auf SiC-Basis vor allem ab einer Spannung von 600 Vwesentliche Vorteile Da Hochleistungsbauelemente in SchaltungstechnikApplikationen immer im gepulsten Betrieb zum Einsatz kommen müssen hier mitunter auch die Schaltverluste sowie die aus den Sperrverzögerungsströmen entstehende EMI Electromagnetic Interference berücksichtigt werden Schaltund Durchlassverluste Schaltverluste entstehen bei jedem Schaltvorgang etwa beim Einoder Ausschalten der Bauelemente Mit höherer Schaltfrequenz nehmen auch die entsprechenden Verluste zu und damit die Gesamtverlustleistung des Systems Deshalb geht bei hohen Schaltfrequenzen ein Großteil der gesamten Verlustleistung des Systems auf ihr Konto Kommen Si-Bauelemente in diesen Anwendungen zum Einsatz erzwingen die hohe Verlustleistung und die daraus entstehende Wärme eine Begrenzung des Laststroms oder eine kostenintensive Kühlung Bei Netzfrequenz dominieren die Durchlassverluste bei Schaltfrequenzen ab einigen 100 Hz überwiegen die hier entstehenden Schaltverluste Liegt eine sehr hohe Sperrspannung an spielen zudem die Sperrverluste eine Rolle vor allem bei hohen Temperaturen In diesen Fällen sind SiC-Schottky-Dioden ideal da sie sich durch sehr niedrige Sperrverzögerungsströme und kurze Sperrverzögerungszeiten auszeichnen Damit reduzieren sie die damit verbundenen Energieverluste stark Von Thomas Bolz und Emilia Mance beide Product Sales Manager Standard Products bei Rutronik Bild buffaloboy Shutterstock Knowhow|Leistungselektronik