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SiC Module – 10 kW bis 350 kW

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

Vorteile der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

Hybrid-Siliziumkarbid-Leistungsmodule von SEMIKRON 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 MOSFETs als 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 durch geringeren Kühlaufwand zu einem höheren Wirkungsgrad und zu geringeren Systemkosten und -größen
  • Neueste SiC-Chips der führenden Anbieter
  • Verschiedene Gehäuse- und Verbindungstechnologien mit Chipsets optimiert für Ihre Anwendung
  • Standard-Industrie-Gehäuse

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 wird die Verlustleistung 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 leistungselektronischer Systeme zu erfüllen.

Hybrid-SiC-Module: 50 % geringere Verluste und einfache Implementierung

Hybrid-SiC-Module vereinen IGBT-Chips mit den Vorteilen von Siliziumkarbid-Schottky-Freilaufdioden: Praktisch keine Dioden-Schaltverluste erhebliche Reduzierung der IGBT-Einschaltverluste.In dieser Kombination werden die Modul-Schaltverluste um 30 % reduziert. Ein Austausch des Standard-IGBT gegen eine entsprechende High-Speed-Variante führt zu ebenfalls zu verringerten IGBT-Ausschaltverlusten. Die Gesamtschaltverluste werden um 50 % reduziert. Hybrid-SiC-Module sind die richtige Wahl für Anwendungen im mittleren und hohen Leistungsbereich: Einfache Implementierung, kein Treiberänderung und begrenzter Bedarf an SiC-Chipfläche und dadurch eine moderate Erhöhung der Modulekosten. 

      Voll-SiC-Module

      Voll-SiC-Module verwenden SiC-MOSFETs als Schalter und können mit oder ohne SiC-Freilaufdiode gebaut werden. SiC MOSFETs zeichnen sich durch minimale Schaltverluste aus und bieten dadurch maximalen Wirkungsgrad und Leistungsdichte.
      Durch die Verwendung von SiC-Schottky-Freilaufdioden können beide Werte noch verbessert werden. Das Ergebnis ist eine Erhöhung der Schaltfrequenz bei gleichzeitig verbessertem Wirkungsgrad. Alternativ kann die Leistungsdichte deutlich gesteigert werden.
      Komplettiert wird das Portfolio durch Gleichrichtermodule für DC/DC-Wandler.

        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 Industriestandard-Gehäusen
        • Module mit und ohne Bodenplatte
        • Kundenspezifische Lösungen
        • Application Samples und Gatetreiberlösungen verfügbar für einfache Implementierung

        Siliziumkarbid-Leistungsmodule Produktspektrum

        Unsere Produkte decken einen Leistungsbereich von 10 kW bis 350 kW bei 1200 V in sieben verschiedenen Gehäusen ab. MiniSKiiP und SEMITOP sind die Leistungsmodule im unteren Bereich bis 25 kW, beide ohne Bodenplatte. Der MiniSKiiP ist mit seiner bewährten SPRiNG-Technologie als 6-Pack in Voll-SiC mit oder ohne SiC-Schottky-Freilaufdioden sowie als Hybrid-SiC-Module erhältlich. Die erste Generation der SEMITOP-Module bietet in Kombination mit dem Standard-Industrie-Gehäuse SEMITOP E1/E2 zu einer maximalen Flexibilität bei.

        SEMITRANS 3, SKiM63/93 und SEMiX 3 Press-Fit decken den Mittel- und Hochleistungsbereich ab und sind als Hybrid- und Voll-SiC-Topologien für bis zu 600 A Chip-Nennstrom erhältlich.

        Voll-SiC-Module

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        • MiniSKiiP II 1 (42x40x16)
          1200
          25
          Six Pack
          Sample status
        • 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
          39
          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
        • SEMITOP 2 Press-Fit (28x40.5x12)
          1200
          36
          H-Bridge
          Sample status
        • SEMITOP 2 Press-Fit (28x40.5x12)
          1200
          14
          H-Bridge
          Sample status
        • SEMITOP E2 (63x57x12)
          1200
          3-level
          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
        • 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
        • 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
        • SEMITOP 2 (41x28x12)
          1200
          25
          Single Switch
          IGBT 4 Fast (Trench)
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