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SiC Module – 10 kW bis 350 kW

Verschiedene Verbindungstechnologien, ein weiter Leistungsbereich und höchste Wirkungsgrade sind die Merkmale die sich heute bei SEMIKRON Siliziumkarbid-Leistungsmodulen vereinen. Sowohl Hybrid- als auch Voll-SiC-Module stehen derzeit in fünf verschiedenen Gehäusen in 1200 V und 1700 V zur Verfügung. Optimiert auf niedrige Streuinduktivität, werden in jedem die einzigartigen Eigenschaften genutzt.

Vorteile der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

SEMIKRON hybride Siliziumkarbid-Leistungsmodule sind eine leicht zu implementierende Lösung um die Verlustleistung zu reduzieren und die Schaltfrequenz zu erhöhen. Sie vereinen die neueste IGBT-Technologie mit SiC-Schottky-Dioden im Freilaufzweig.

Für einem Wirkungsgrad von über 99 %, ein Minimum an Verlustleistung und maximale Ausgangsleistung und Leistungsdichte, werden reine Siliziumkarbid-Module mit SiC MOSFET Schaltern verwendet. Dank der Bodydiode des MOSFET ist eine externe antiparallele Diode nicht in allen Fällen erforderlich, kann aber vorteilhaft sein, um den Wirkungsgrad weiter zu erhöhen. SEMIKRON liefert Leistungsmodule mit Siliziumkarbid-Chips der führenden Anbieter, getestet entsprechend der hohen Ansprüche von SEMIKRON an Zuverlässigkeit und Qualität.

Hauptmerkmale der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

  • Höhere Schaltfrequenzen ermöglichen die Optimierung von Filterkomponenten und damit Kostensenkungen
  • Reduzierte Verluste führen zu einem höheren Wirkungsgrad und zu geringeren System-Kosten und Größen durch geringeren Kühlaufwand
  • Neueste SiC-Chips der führenden Anbieter
  • Verschiedene Aufbau- und Verbindungstechnologien mit Chipsets optimiert für Ihre Anwendung

Anwendungen der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

Siliziumkarbid-Leistungsmodule sind die ideale Technologie, um Systemvorteile sowohl technisch als auch kommerziell zu erzielen. Mit der Erhöhung der Schaltfrequenz können Filterkomponenten wie Drosseln in Hochsetzsteller-Anwendungen oder Filter auf der Lastseite bei Stromversorgungen, USV- oder Solar-Wechselrichtern drastisch reduziert werden. Zusätzlich werden die Leistungsverluste reduziert, was zu Einsparungen bei der Kühlung, geringerer Lüfterleistung, kleineren Kühlkörpern oder der Änderung einer bislang forciert gekühlt Anwendung zu einem konvektionsgekühlten System führt. Schließlich kann auch der Wirkungsgrad des Gesamtsystems maximiert werden, um die Anforderungen moderner Energiewandlersysteme zu erfüllen.

Hybride SiC-Module: hoher Wirkungsgrad bei hohen Schaltfrequenzen

1200 V/450A SKiM93: Silizium vergl. zu Hybride SiC
  • Hybride SiC-Module vereinen schnellschaltende IGBT-Chips mit Siliziumkarbid-Schottky Freilaufdioden
  • Erhebliche Reduzierung der Schaltverluste und Wirkungsgradsteigerung
  • Vergleich von SKiM93, 1200 V, 450 A mit IGBT 4 und Silizium-Freilaufdioden mit schnellen IGBT 4 und SiC-Schottky-Freilaufdioden:
  • Wirkungsgradsteigerung von 96 % auf 99 %
  • Ausgangsleistung um 50 % erhöht auf 130 kW bei 10 kHz

      Voll-SiC-Modul: + 150 % Leistung bei hohen Schaltfrequenzen

      20A MiniSKiiP: Silizium vergl. zu Voll-SiC
      • Voll-SiC-Module verwenden die neueste Generation von SiC-MOSFETs, mit oder ohne SiC Schottky-Freilaufdioden
      • Minimale Schaltverluste und eine Verringerung der statischen Verluste im Teillastbereich durch die Kennlinie des MOSFETs
      • Vergleich von MiniSKiiP, 1200 V, 20 A mit IGBT 4 und SiC-MOSFETs mit und ohne Freilaufdiode:
      • Steigerung des Wirkungsgrads auf mehr als 99 %
      • Steigerung der Ausgangsleistung um mehr als 100 %

        Siliziumkarbid-Chips der führenden Anbieter in Verbindung mit SEMIKRON Aufbautechnologie

        • Chip-Montage durch Lot- oder Sinterverbindungen für den Betrieb bei hohen Sperrschichttemperaturen und höchste Zuverlässigkeit
        • Gelötete oder lotfreie (Feder / Press-Fit) Leiterplattenmontage
        • Breites Leistungsspektrum in verschiedenen Gehäusen
        • Module mit und ohne Bodenplatte
        • Kundenspezifische Lösungen

        Siliziumkarbid-Leistungsmodule Produktspektrum

        Derzeit decken die Produkte einen Leistungsbereich von 10 kW bis 350 kW bei 1200 V in fünf verschiedenen Gehäusen ab. MiniSKiiP und SEMITOP sind die Leistungsmodule im unteren Bereich bis 25 kW, beide ohne Bodenplatte. Den MiniSKiiP, mit seiner bewährten SPRiNG-Technologie, als Voll-SiC 6-Pack, gibt es mit oder ohne SiC-Schottky-Freilaufdioden. SEMITOP 3, mit Press-Fit oder Lötverbindungen als 6-Pack mit getrennten Ausgangsklemmen, lässt sich flexibel in einer Vielzahl von Anwendungen einsetzen.

        Im mittleren Leistungsbereich gibt es das 62mm-Modul SEMITRANS 3 als eine Hybrid-SiC Halbbrücke mit 200 A Nennstrom und schnellem IGBT 4, und eine Voll-SiC-Halbbrücke mit 350 A und 500 A Nennstrom, mit und ohne Freilaufdioden. Für noch höhere Ausgangsströme ist das SEMiX3p als Hybrid-SiC verfügbar, mit 600 A IGBT und auch das SKiM93 lötfreie Modul als 6-Pack mit 450 A und schnellem IGBT. Der Spannungsbereich wurde jetzt auf 1700 V mit einem SEMITRANS 3 mit 250 A, mit und ohne Freilaufdiode ausgeweitet.

        Voll-SiC-Module

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        • MiniSKiiP II 1 (42x40x16)
          1200
          25
          Six Pack
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        • MiniSKiiP II 1 (42x40x16)
          1200
          25
          Six Pack
          Sample status
        • MiniSKiiP II 2 (59x52x16)
          1200
          72
          Six Pack
          Sample status
        • SEMITOP 3 Press-Fit (31x55x12)
          1200
          40
          Six Pack
          Sample status
        • SEMITOP 3 Press-Fit (31x55x12)
          1200
          40
          Single Switch
          Sample status
        • SEMITOP 2 Press-Fit (28x40.5x12)
          1200
          26
          H-Bridge
          Sample status
        • SEMITOP 2 Press-Fit (28x40.5x12)
          1200
          40
          H-Bridge
          Sample status
        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1200
          541
          Half Bridge
          Sample status
        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1200
          523
          Half Bridge
          Sample status
        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1200
          523
          Half Bridge
          Sample status
        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1700
          383
          Half Bridge
          Sample status
        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1700
          383
          Half Bridge
          Sample status
        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1700
          327
          Half Bridge
          Sample status
        • SEMIPACK 2 (94x34x30)
          1200
          80
          Single Switch
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        Hybrid-SiC-Module

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        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1200
          200
          Half Bridge
          SiC Diode + IGBT 4 (Trench)
          Sample status
        • SEMITRANS 3 (106x62x31)
          1200
          200
          Half Bridge
          SiC Diode + IGBT 4 fast (Trench)
          Sample status
        • SKIM 93 (160x150x35)
          1200
          450
          Six Pack
          SiC Diode + IGBT 4 fast (Trench)
          Sample status
        • SEMiX 3p (150x62x17)
          1200
          600
          Half Bridge
          SiC Diode + IGBT 4 (Trench)
          Sample status
        • MiniSKiiP II 2 (59x52x16)
          1200
          50
          Six Pack
          SiC Diode + IGBT 4 fast (Trench)
          Sample status
        • MiniSKiiP II 3 (82x59x16)
          1200
          100
          Six Pack
          SiC Diode + IGBT 4 fast (Trench)
          Sample status
        • MiniSKiiP II 3 (82x59x16)
          1200
          150
          Six Pack
          SiC Diode + IGBT 4 fast (Trench)
          Sample status

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