Microchip Technology HV-D3 mSiC® Leistungsmodule
Die HV-D3 mSiC® Leistungsmodule von Microchip Technology vereinfachen und beschleunigen den Einsatz von Halbleitertransformatoren (SSTs) in Hyperscale-Rechenzentren für KI und anderen Hochspannungsanwendungen. Diese hocheffizienten Leistungsmodule vereinen 3,3-kV-mSiC-MOSFETs aus Siliziumkarbid (SiC) und Schottky-Dioden in einem 62-mm-Gehäuse nach Industriestandard. Diese Konstruktion ermöglicht eine effiziente Stromversorgung von Mittelspannungsnetzen direkt zu den Server-Racks. Die HV-D3-Module zeichnen sich durch geringe Schaltverluste, eine hohe thermische Leistungsfähigkeit und eine hohe Leistungsdichte für anspruchsvolle Anwendungen aus. Zu den typischen Anwendungsbereichen für die HV-D3-mSiC Leistungsmodule von Microchip Technology zählen die Leistungsübertragung und -verteilung, industrielle Stromversorgung, Rechenzentren, Schifffahrt und Luft- und Raumfahrt, Infrastruktur für Elektrofahrzeuge (EV) sowie Anlagen für erneuerbare Energien.
Phasenstrecke
Die Phasenstrecken-Modul-Topologie integriert zwei Leistungsschalter in einer Halbbrückenkonfiguration, wobei ein High-Side- und ein Low-Side-Bauelement an einen gemeinsamen Ausgangsknoten angeschlossen sind. Diese Topologie dient als Baustein für Einphasen- und Dreiphasen-Wechselrichter, Motorantriebe und Leistungsumwandlungsstufen, die einen bidirektionalen Stromfluss und effizientes Schalten erfordern.
Zweifach, gemeinsame Quelle
Die Dual-Common-Source-Modul-Topologie integriert zwei Leistungs-MOSFETs, die sich einen gemeinsamen Source-Anschluss teilen und über unabhängige Drain-Anschlüsse verfügen. Diese Konfiguration bietet bei bestimmten Wandlerarchitekturen eine größere Flexibilität und vereinfacht die Strommessung sowie die Referenzierung der Gate-Ansteuerung. Die Dual-Common-Source-Modul-Topologie kommt in Anwendungen wie DC-DC-Wandlern, mehrstufigen Topologien und speziellen Wechselrichterkonstruktionen zum Einsatz, bei denen die Steuerung und die Layout-Optimierung im Vordergrund stehen.
Merkmale
- Extrem hoher Wirkungsgrad bei der Leistungsumwandlung:
- Weist geringe Schalt- und Leitungsverluste auf
- Verbessert die Gesamteffizienz des Systems
- Reduziert die Wärmeerzeugung
- Ermöglicht höhere Schaltfrequenzen
- Hochspannungs- und Hochstrombelastbarkeit:
- Unterstützt den Hochspannungsbetrieb bis zu 3,3 kV
- Bietet eine hohe Strombelastbarkeit für eine zuverlässige Hochleistungsumwandlung
- Kompakte, integrierte Modulbauweise:
- Mehrere Schalter und Dioden in einem einzigen Gehäuse mit standardisierten Anschlüssen
- Vereinfachte Montage
- Eine kompaktere und zuverlässigere Lösung im Vergleich zu Implementierungen mit diskreten Bauelementen
- Hervorragende thermische Leistung:
- Thermisches Design mit Siliziumnitrid(Si3N4)-Substrat, gekennzeichnet durch einen geringen thermischen Widerstand zwischen Sperrschicht und Gehäuse sowie eine hohe Sperrschichttemperatur
- Unterstützt eine höhere Leistungsdichte
- Geringere Anforderungen an die Kühlung
- Verbesserte Schaltleistung:
- Die SiC-Technologie ermöglicht schnelle Schaltvorgänge bei minimalen Rücklaufeffekten.
- Ermöglicht kleinere, passive Bauteile
- Kann das Systemgewicht und die Kosten senken
- Robuste Hochspannungsisolierung:
- Zuverlässige Module für Hochspannungsanwendungen
- 6-kV-Isolierung, CTI 600 (Comparative Tracking Index 600) und robustes Si3N4-Substrat
- Bietet hohe Durchschlagfestigkeit und Kriechstrecken
- Flexibles Design:
- Halbbrücken- und Common-Source-Konfigurationen
- Gut geeignet für zwei- und mehrstufige Wandler
- Verbesserte Systemzuverlässigkeit:
- Verbesserte Avalanche-Festigkeit, thermische Stabilität und Spannungsfestigkeit
- Längere Lebensdauer
- Weniger Feldausfälle
Applikationen
- Leistungsübertragung und -verteilung:
- Mittelspannungs-DC/DC-Wandler
- SSTs
- Stromversorgung mit Hochspannung
- Industrielle Leistung:
- Hochleistungs-Frequenzumrichter (VFDs)
- Pumpen, Kompressoren und große Industriemaschinen
- Rechenzentren:
- SSTs
- Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV)
- Mittelspannungs-Stromverteilungsanlagen und Direktverteilung
- Zentralisierte AC-DC-Wandlung
- Schifffahrt und Luft- und Raumfahrt:
- Elektrische Antriebssysteme für Schiffe und Flugzeuge
- Hochspannungs-Hilfsstromaggregate
- EV-Infrastruktur:
- DC-Schnellladestationen
- Hochspannungs-Bordladegeräte für Nutzfahrzeuge
- Anlagen für erneuerbare Energien:
- Solar-, Zentral- und String-Wechselrichter
- Umrichter für Windkraftanlagen
- Energiespeichersysteme (ESS) und netzgekoppelte Wechselrichter
Applikationsbeispiele
