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02 2025 Elektronik 23 LeistungseLektronik P Leitungsverlust I 2 · R DS on Wenn sich der R DS on -Wert verdoppelt verdoppeln sich auch die Leitungsverluste was zu einer erhöhten Wärmeentwicklung innerhalb des Bauelements führt Dies kann das Bauelement an seine thermischen Grenzen bringen und das Risiko eines Ausfalls deutlich erhöhen Tabelle 1 zeigt die experimentellen R DS on -Messergebnisse mehrerer 1200-V-SiC-MOSFETs mit 40 mΩ darunter Nexperia und fünf Wettbewerber Comp A-E Aus den Daten geht hervor dass der 40-mΩ-SiC-MOSFET von Nexperia den stabilsten R DS on -Parameter über einen Temperaturbereich von 25 °Cbis 175 °Caufweist Dabei sind die R DS on -Steigerungen mit den Stabilitätsindikatoren 1 27 und 1 55 niedriger als die der fünf führenden Wettbewerber Aus praktischer Sicht kann ein signifikanter Anstieg von R DS on bei erhöhten Temperaturen die Verlustleistung und den Wirkungsgrad eines Systems stark beeinträchtigen wie in Bild 2 dem Ergebnis einer Wirkungsgradmessung bei hohen Temperaturen zu sehen ist Dies hat direkt Auswirkungen auf die allgemeine Zuverlässigkeit des Systems Diese R DS on -Stabilität macht deutlich dass die Komponenten von Nexperia auch unter anspruchsvollen Bedingungen eine höhere Effizienz bieten Bild 3a veranschaulicht das Verhalten von R DS on bei verschiedenen Temperaturen Auf der x-Achse ist R DS on in Milliohm aufgetragen und die y-Achse zeigt die prozentuale Änderung vom 2 bis zum 98 Perzentil Durchgeführt wurden die Tests mit 25 Prüflingen bei V GS 15 Vund decken einen Temperaturbereich von -55 °Cbis 175 °Cab Jede Linie steht für eine bestimmte Temperatur und verdeutlicht die Variabilität von R DS on Bei höheren Temperaturen verbessert sich die Stabilität von R DS on mit Standardabweichungen um 1 20 mΩ im Bereich von 125 °Cbis 175 °C Dies gewährleistet ein gleichbleibendes Verhalten unter thermischer Belastung und verringert das Risiko variierender Leistungsverluste Die hohe Temperaturstabilität von R DS on trägt zu einer verbesserten Leistungseffizienz bei wie in Bild 2 dargestellt Ein zweiter Parameter von Interesse ist V GS th Eine genaue Einstellung dieses Parameters unterstützt die statische und dynamische Stromaufteilung zwischen mehreren Bauteilen Bild 3b bietet eine detaillierte Visualisierung des V GS th -Verhaltens über einen breiten Temperaturbereich -55 °Cbis 175 °Cwobei die x-Achse die V GS th -Werte in Volt und die y-Achse die prozentuale Änderung von V GS th vom 2 bis zum 98 Perzentil darstellt Jede farbige Linie im Diagramm entspricht einem bestimm-Bild 2 Effizienzvergleich zwischen Nexperia und Wettbewerbern Bild Nexperia Bild 3 a R DS on -Messung und b V GS th -Messung bei -55 °Cund 175 °C Bild Nexperia Bild 4 a I DSS -Messung und b I GSS -Messung von -55 °Cbis 175 °C Bild Nexperia