Siliziumkarbid-Leistungsmodule

Führende Chip- und Gehäusetechnologie für höchste Energieeffizienz

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SiC Module – 10 kW bis 350 kW

Siliziumkarbid-Leistungsmodule von Semikron Danfoss: Standardindustriegehäuse kombiniert mit optimierten Gehäusetechnologien und den neuesten SiC-Chips

Vorteile der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

Hybrid-SiC und SiC-MOSFET-Leistungsmodule von Semikron Danfoss kombinieren Vorteile von bewährten Industriestandard-Modulen mit den Gehäusetechnologien von Semikron Danfoss. Dank verschiedener Gehäuseoptimierungen können alle Vorteile von Siliziumkarbid voll ausgeschöpft werden.

Eine geringe Kommutierungsinduktivität des Moduls ermöglicht das Schalten von SiC-MOSFETs mit maximaler Geschwindigkeit. Somit können höhere Schaltfrequenzen erreicht werden, was wiederum den Einsatz kleinerer Filterkomponenten ermöglicht. Gleichzeitig können Schaltverluste reduziert und der Systemwirkungsgrad erhöht werden. Modernste Materialien und Gehäusetechnologien minimieren den thermischen Widerstand des Chips zum Kühlkörper und ermöglichen somit höhere Leistungsdichten.

Hauptmerkmale der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

  • Neueste SiC-Chips der führenden Anbieter
  • Höhere Schaltfrequenzen ermöglichen kleinere Filterkomponenten
  • Geringere Schaltverluste erhöhen die Effizienz und senken die Systemkosten und -größe dank kompakterer Kühlkörper
  • Standardindustrie-Module, optimiert für SiC-Anforderungen: geringe Induktivität, geringer thermischer Widerstand
  • Optimierte Chipsets für Ihre Anwendung 
The Ultimate Partner for Silicon Carbide Power Modules

Anwendungen der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

  • Solarwechselrichter: Höchste Effizienz bei Booster- und Wechselrichteranwendungen mit 3-Level-Topologien
  • Energiespeichersysteme: maximaler Wirkungsgrad in 2- und 3-Level-Topologien
  • USV: hocheffiziente Doppelwandlersysteme
  • Motorantriebe: Rückspeisefähige Umrichter (Active Front End) mit Sixpacks und Halbbrücken
  • Stromversorgung: Hilfsbetriebeumrichter in Bahnanwendungen, Induktionserwärmung, Schweißen und Schneiden etc.

Führende Chip- und Gehäusetechnologie für höchste Energieeffizienz

Hybride SiC-Module: 50 % weniger Verlustleistung und einfache Implementierung

  • Kombination von IGBT-Schaltern und Siliziumkarbid-Schottky-Dioden
  • Praktisch keine Diodenschaltverluste und deutlich reduzierte IGBT-Einschaltverluste
  • Komibination aus schnellschaltenden IGBTs und SiC-Schottky-Dioden führen zu 50% geringeren Schaltverlusten
  • Einfache Implementierung einer kostenoptimierten SiC-Lösung:
    Keine gravierende Änderung des Treiber oder Systemdesigns erforderlich, kleine SiC-Chip-Fläche begrenzt die zusätzlichen Kosten, erhöhter Wirkungsgrad und erhöhte Schaltfrequenz

Referenzanwendungen: Solarwechselrichter, Energiespeichersysteme, Hochleistungs- Ladestationen für Elektrofahrzeuge, hocheffiziente und schnelle Motorantriebe

SiC-MOSFET-Module: Unerreichte Effizienz und Leistung

  • Ausgezeichneter Wirkungsgrad bei maximaler Schaltfrequenz
  • Neueste Siliziumkarbid-MOSFET-Technologie
  • Optimierte Chipsätze zur Erfüllung von Kundenanforderungen
  • Mit oder ohne SiC-Schottky-Freilaufdiode

Referenzen: Solarwechselrichter, Traktionshilfsstromversorgungen, Sport- und Rennwagen

Semikron Danfoss Gehäusetechnologien und führende Chip-Lieferanten

  • Optimierte Leistungsmodule mit geringer Induktivität für schnelles Schalten
  • Minimaler Wärmewiderstand dank des Einsatzes hochentwickelter Packaging-Technologien
  • Anwendungsspezifische Chipsätze, die perfekt auf die Kundenanforderungen abgestimmt sind
  • Großer Leistungsbereich von 10kW bis 350kW in SiC-MOSFET und Hybrid-SiC-Modulen
  • Vollständige Palette von Industriestandard-Gehäusen
  • SiC-Schottky-Dioden und MOSFETs von führenden Chiplieferanten

Siliziumkarbid-Leistungsmodule Produktspektrum

Unsere Produkte decken einen Leistungsbereich von 10 kW bis 350 kW mit Sperrspannungen von 1200 V und 1700V ab. MiniSKiiP und SEMITOP repräsentieren den niedrigen und mittleren Leistungsbereich von bis zu 25kW. In Kombination mit dem Standardindustriegehäuse SEMITOP E1/E2 erreichen die SEMITOP Classic Module ein Höchstmaß an Flexibilität.

SEMITRANS 3, SKiM 93 und SEMiX 3p Gehäuse decken den mittleren und hohen Leistungsbereich ab und sind als Hybrid-SiC- und SiC-MOSFET-Topologien mit bis zu 600 A Chip-Nennstrom erhältlich. Schnelle Gleichrichtermodule mit SiC-Schottky-Dioden sind auch in SEMIPACK und SEMITOP erhältlich.

SiC-MOSFET-Module

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Hybrid-SiC-Module

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SEMITOP E1/E2 SiC-MOSFET-Modulplattform

Die SEMITOP E1/E2 SiC-MOSFET-Plattform bietet die neuesten Chip-Generationen in vielen Topologien: Sixpack, Halbbrücke und H-Brücke.

Die SEMITOP E2-Halbbrücken gibt es in zwei verschiedenen Pin-Ausführungen: 

  • Pin-out 1 ermöglicht eine Multiple-Sourcing-Strategie bis auf die Chip-Ebene.
  • Pin-out 2 ist optimiert für einfache PCB-Designs und die Parallelschaltung mehrerer Leistungsmodule.

Das SEMITOP E1/E2-Siliziumkarbid zeichnet sich durch einen niedrigen spezifischen Widerstand (spezifischer RDS(on)) und einen niedrigen Temperaturkoeffizienten aus. In Kombination mit einem der niedrigsten Wärmewiderstandswerte des Modulgehäuses führt dies zu einer beispiellosen Leistung. Der RDS(on)Temperaturkoeffizient liegt bei nur 0,1mΩ/K. 

Dank sorgfältiger Simulationen während der Entwicklung sind alle Module für höchste Schaltgeschwindigkeiten ausgelegt, weisen gleichzeitig eine hohe Performance und einen stabilen Betrieb auf.Der hohe Wert des Verhältnisses von Eingangskapazität zu Miller-Kapazität (ciss/crss) schützt vor parasitärem Einschalten. 

Einfaches Leiterplattendesign und Parallelisierbarkeit danke optimiertem Layout