Infineon Technologies : IGBT- und Diodenfunktion auf einem Chip: Höhere Zuverlässigkeit bei Hochleistungs-Anwendungen wie Schienenfahrzeugen und Industrieantrieben
Am 23. Juni 2015 um 09:43 Uhr
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München, 22. Juni 2015 - Die Infineon Technologies AG hat ein 6,5 kV-Leistungsmodul vorgestellt, in dem die Funktionalitäten eines IGBTs und einer Freilaufdiode in einem Chip vereint sind. Dieser neue RCDC (Reverse Conducting IGBT with Diode Control)-Chip eignet sich hervorragend für den Einsatz in modernen Hochgeschwindigkeitszügen und leistungsstarken Lokomotiven sowie für zukünftige Hochvolt-Gleichstrom-Übertragungssysteme und Motorantriebe, wie sie in der Öl-, Gas- und Bergbauindustrie zum Einsatz kommen. Im Vergleich zu Vorgängermodulen mit derselben Bodenplattengröße liefert die RCDC-Technologie eine um 33 Prozent höhere Leistungsdichte und ein verbessertes thermisches Verhalten. Beides erhöht Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Module, der Wartungsaufwand wird dadurch minimiert.
Mit der RCDC-Technologie erweitert Infineon das Angebot an Hochleistungsmodulen im Bereich des 6,5 kV KE3-Portfolios. Die höhere Leistungsdichte ist dabei auf die vergrößerte aktive Siliziumfläche zurückzuführen, die sowohl in der Durchlass- als auch in der Sperrrichtung zum Tragen kommt. Damit haben Entwickler die Möglichkeit, die Ausgangsleistung zu erhöhen, ohne mehr Bauraum dafür zu benötigen. Alternativ kann die Anzahl an IGBTs bei gleichbleibender Ausgangsleistung reduziert werden. Das Gesamtsystem wird dadurch kleiner und leichter - mit positivem Effekt auf die Kosten.
Verpackt wird die RCDC-Lösung von Infineon in einem hochisolierenden IHV-A-Gehäuse, dessen Grundfläche einem Industriestandard entspricht. Damit ist ein einfacher Austausch der Module selbst in bereits bestehenden Anwendungen möglich. Das Zusammenführen von IGBT und Diode auf einem Chip sorgt nicht nur für eine höhere Leistungsdichte, auch die Überlastfestigkeit (I 2t) der Diode und der Wärmewiderstand (R th/Z th) von IGBT und Diode werden deutlich verbessert. Letzteres stellt ein gutes thermisches Verhalten über den gesamten Lastbereich sicher, was aufgrund der damit verbundenen niedrigeren virtuellen Sperrschicht-Temperatur (T vj) zu einer verlängerten Lebensdauer führt. Mithilfe der Gate-Steuerung haben Entwickler darüber hinaus die Möglichkeit, Leitungs- und Schaltverluste auszubalancieren und damit ihre Anwendung so energieeffizient wie möglich zu gestalten.
Verfügbarkeit
Muster des RCDC-Moduls stehen ab sofort zur Verfügung, Starter Kits mit einem Treiber-Evaluationboard werden ab dem vierten Quartal 2015 erhältlich sein. Zur schnelleren und einfacheren Umsetzung von Design-ins bietet Infineon darüber hinaus weitere Unterstützungsmöglichkeiten wie Anwendungshinweise und Ansteuerungskonzepte.
Infineon Technologies AG gehört zu den weltgrößten Herstellern von Halbleitern. Die Produktpalette des Konzerns umfasst Leistungshalbleiter, Sensoren, Mikrocontroller, digitale integrierte Schaltungen für Mischsignale und analoge Signale, gesonderte Halbleiter-Module, Schalter, integrierte Schnittstellen-Schaltungen, integrierte Schaltungen zur Motorsteuerung, RF-Leistungstransistoren, Spannungsregler sowie elektronische Sicherheitskomponenten. Der Umsatz verteilt sich auf die Geschäftsbereiche:
- automobilindustrie (50,5%): Halbleiterprodukte für die Automobilindustrie und Speicherprodukte für spezifische Anwendungen in den Bereichen Automobilindustrie, Industrie, Informationstechnologie, Telekommunikation und Unterhaltungselektronik;
- strom und sensorsysteme (23,3%): Halbleiter für energieeffiziente Stromversorgungen, mobile Geräte, Mobilfunknetzinfrastrukturen, Mensch-Maschine-Interaktion sowie Anwendungen mit besonderen Anforderungen an ihre Robustheit und Zuverlässigkeit;
- industrielle Leistungsregelung (13,5%): Halbleiterprodukte zur Umwandlung elektrischer Energie für kleine, mittlere und hohe Leistungsanwendungen, die bei der Herstellung, der verlustarmen Übertragung, der Speicherung und der effizienten Nutzung elektrischer Energie verwendet werden;
- vernetzte sichere Systeme (12,6%): Halbleiter für vernetzte Geräte, kartenbasierte Anwendungen und Regierungsdokumente; Mikrocontroller für Industrie-, Unterhaltungs- und Haushaltsanwendungen, Komponenten für Konnektivitätssysteme, verschiedene Kundenunterstützungssysteme;
- sonstige (0,1%).
Die geografische Aufteilung des Umsatzes ist wie folgt: Deutschland (12,4%), Europa / Naher Osten / Afrika (14,4%), China / Hongkong / Taiwan (32,3%), Japan (10,5%), Asien / Pazifik (15,9%), USA (12,1%) und Amerika (2,4%).