Siliziumkarbid-
Leistungsmodule

Führende Chip- und Gehäusetechnologie für höchste Energieeffizienz

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SiC Module – 10 kW bis zu 350 kW

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

Vorteile der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

Hybrid- und Voll-SiC-Leistungsmodule von SEMIKRON kombinieren Vorteile von bewährten Industriestandard-Modulen mit den Gehäusetechnologien von SEMIKRON. 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

  • Höhere Schaltfrequenzen ermöglichen die Optimierung von Filterkomponenten und damit damit Kostensenkungen
  • Geringere Schaltverluste erhöhen die Effizienz und senken die Systemkosten und –größe dank kompakterer Kühlung
  • Neueste SiC-Chips der führenden Anbieter
  • Standardindustrie-Module, optimiert für SiC-Anforderungen: geringe Induktivität, geringer thermischer Widerstand
  • Optimierte Chipsets für Ihre Anwendung 

Anwendungen der Siliziumkarbid-Leistungsmodule

  • Solarwechselrichter: Höchste Effizienz bei Booster- und Wechselrichteranwendungen mit 3-Level-Topologien, inkl. ANPC und „Flying Capacitor“ Booster
  • Energiespeichersysteme: maximaler Wirkungsgrad in 2- und 3-Level-Topologien
  • USV: hocheffiziente Online-USV-Systeme
  • Motorantriebe: Rückspeisefähige Umrichter (Active Front End) und High-Spped-Motorumrichter (Hybrid-SiC)
  • Stromversorgung: Hilfsbetriebeumrichter in Bahnanwendungen, Induktionserwärmung etc.

Führende Chip- und Gehäusetechnologie für höchste Energieeffizienz

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

  • Kombination von IGBT-Schaltern mit 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

Voll-SiC-Module: Unübertroffener Wirkungsgrad und Performance

  • Ausgezeichneter Wirkungsgrad bei maximaler Schaltfrequenz
  • Neueste Siliziumkarbid- MOSFET-Technologie
  • Optimierte Chipsätze nach Kundenanforderung
  • Mit oder ohne SiC-Schottky-Freilaufdiode

Referenzanwendungen: Solarwechselrichter, Hilfsbetriebeumrichter in Bahnanwendungen, Sport- und Rennwagen

SEMIKRON Gehäusetechnologien und führende Chip-Lieferanten

  • Optimierte Leistungsmodule mit geringer Induktivität für schnelles Schalten
  • Minimaler Wärmewiderstand dank des Einsatzes hochentwickelter Verpackungstechnologien
  • Anwendungsspezifische Chipsätze, die perfekt auf die Kundenanforderungen abgestimmt sind
  • Großer Leistungsbereich von 10 bis 350kW in Voll- 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 bei 1200 V ab und sind in sieben verschiedenen Gehäusen erhältlich. MiniSKiiP und SEMITOP repräsentieren niedriegen und mittleren Leistungsbereich, beide ohne Bodenplatte. Der MiniSKiiP ist mit seiner bewährten SPRiNG-Technologie als Hybrid -SiC-Sixpack. Die 1. und 2. Generation der SEMITOP Module tragen in Kombination mit dem Standardindustriegehäuse SEMITOP E1/E2 zu einer maximalen Flexibilität bei.

SEMITRANS 3, SKiM 63/93 und SEMiX 3 Press-Fit decken den mittleren und hohen Leistungsbereich ab und sind als Hybrid- und Voll-SiC-Topologien mit bis zu 600 A Chip-Nennstrom erhältlich. Schnelle Gleichrichtermodule mit SiC-Schottky-Dioden sind auch in SEMIPACK und SEMITOP Gehäusen erhältlich.

Voll-SiC-Module

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Hybrid-SiC-Module

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SEMITOP E1/E2 Voll-SiC-Modulplattform

Die SEMITOP E1/E2 Voll-SiC-Plattform bietet die neuesten SiC-MOSFETs (Generation 3) in drei verschiedenen 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
SEMITOP E1 / SEMITOP E2
SEMITOP TypeTopologieNennstromRds,on (25°C)GehäusePin-out
SK40MD120CR03ETE1Sixpack40A32mΩSEMITOP E1Multiple Sourcing
SK40MH120CR03TE1H-Brücke40A32mΩSEMITOP E1Multiple Sourcing

SK80MH120CR03TE1

H-Brücke80A16mΩSEMITOP E1Multiple Sourcing
SK40MB120CR03TE1Halbbrücke40A32mΩSEMITOP E1Multiple Sourcing
SK80MB120CR03TE1Halbbrücke80A16mΩSEMITOP E1Multiple Sourcing
SK150MB120CR03TE2Halbbrücke150A8mΩSEMITOP E2Multiple Sourcing
SK200MB120CR03TE2Halbbrücke200A6,4mΩSEMITOP E2Multiple Sourcing
SK250MB120CR03TE2Halbbrücke250A5,3mΩSEMITOP E2Multiple Sourcing
SK250MB120CR03TE2V1Halbbrücke250A5,3mΩSEMITOP E2Optimiert für Parallelschaltung