Neue CoolSiC MOSFETs: Wartungsfreie Servoantriebe ohne Kühlventilatoren

Die Infineon Technologies AG unterstützt die Robotik- und Automatisierungsindustrie bei der Realisierung wartungsfreier Inverter für Motoren.

Die CoolSiC MOSFETs mit .XT-Verbindungstechnologie in einem 1200 V optimierten D²PAK-7 SMD-Gehäuse ermöglichen eine passive Kühlung. Eine Verlustreduzierung von bis zu 80 Prozent im Vergleich zu einer Lösung auf Siliziumbasis macht Kühlventilatoren und damit verbundene Dienstleistungen bei Servoantrieben überflüssig.

Denn die Markteinführung von CoolSiC MOSFETs mit .XT-Verbindungstechnologie in einem 1200 V optimierten D 2PAK-7 SMD-Gehäuse ermöglicht eine passive Kühlung. Eine Verlustreduzierung von bis zu 80 Prozent im Vergleich zu einer Lösung auf Siliziumbasis macht Kühlventilatoren und damit verbundene Dienstleistungen überflüssig. Die Leistungshalbleiter ermöglichen einen hohen Wirkungsgrad in Servoantrieben für verschiedene Leistungsklassen. Weitere Anwendungen, die von den SMD-Bauteilen profitieren, sind kompakte Ladeinfrastrukturen und industrielle Stromversorgungen.

„Automatisierungslösungen ohne Kühlungslüfter eröffnen neue Möglichkeiten, wenn es um Einsparungen bei Wartungsaufwand und Material geht“, sagte Peter Wawer, Division President Industrial Power Control bei Infineon. „Durch die Kombination des CoolSiC-Trench-MOSFET-Chips mit der .XT-Verbindungstechnologie verbessern wir die thermischen und zyklischen Fähigkeiten in einem Gehäuse mit kleinem Formfaktor. Das ermöglicht auch eine kompakte Integration des Antriebs innerhalb des Motors oder in einen Roboterarm.“

Ein Servoantrieb ist der „Aktivator“ des Motors in Fertigungsanlagen. Die ohmschen Leitverluste von SiC-MOSFETs und voll kontrollierbare Schalttransienten passen perfekt zum Lastprofil solcher Motoren. Selbst beim gleichen EMV-Niveau wie IGBT-Lösungen kann eine 80-prozentige Reduzierung der Wandlerverluste auf Systemebene erzielt werden, bei dv/dt-Steilheiten von 5 bis 8V/ns. Die neuen CoolSiC MOSFET SMD-Bauteile verfügen über eine Kurzschlussfestigkeit von 3 µs. Dies entspricht den Anforderungen von Servomotoren, bei denen relativ kleine Induktivitäten und kurze Kabel verwendet werden.

Das neue Portfolio bietet Produkte von 30 mΩ bis zu 350 mΩ. Im Vergleich zu Standardgehäusen ermöglicht die .XT-Technologie, über die Chip/Gehäuse-Verbindung bis zu 30 Prozent mehr Verlust in Form von Wärme abzuführen. Das neue CoolSiC .XT-Portfolio weist die beste thermische Leistung und Zyklenrobustheit auf, was im Vergleich zur Standardtechnik für einen um bis zu 14 Prozent höheren Ausgangsstrom genutzt werden kann, eine verdoppelte Schaltfrequenz oder eine um 10 bis 15 K niedrigere Betriebstemperatur.

Verfügbarkeit

Die 1200 V CoolSiC MOSFETs im D 2PAK-7-Gehäuse können ab sofort bestellt werden. Das Portfolio mit SMD-Gehäusevarianten wird um 650-V-Bauteile erweitert. Geplant sind 18 Produkte mit einem R DS(on) von 25 bis 200 mΩ, die im ersten Quartal 2021 als Entwicklungsmuster verfügbar sein sollen.

www.infineon.com

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