TRENCHSTOP™ IGBT7

Infineon hat den TRENCHSTOP™ IGBT7 für drehzahlvariable Antriebe entwickelt, um den Umstieg von fossilem Strom auf umweltfreundlicheren Strom zu erleichtern. Eine signifikante Steigerung der Leistungsdichte kann durch geringere statische Verluste, höhere Leistungsdichte und weicheres Schalten erreicht werden, indem die zulässige maximale Chip-Betriebstemperatur auf +175 °C erhöht wird.

Jeder Schalter braucht einen Treiber, und der richtige Treiber macht einen Unterschied. Zusammen mit dem TRENCHSTOP IGBT7 bietet Infineon auch die Gate-Treiber-ICs EiceDRIVER™ an, darunter Low-Side-Treiber, Level-Shift-Treiber und isolierte Treiber. Die EiceDRIVER-Familie bietet eine große Auswahl an Ausgangsströmen (von 0,1 A bis 14 A) und verschiedene Schutzfunktionen wie DESAT, Miller-Clamp, OCP, Abschaltung, integrierte Bootstrap-Diode und Isolation.

Merkmale

• Der TRENCHSTOP IGBT7 erlaubt den Betrieb bei einer Temperatur von T_VJOP = +175 °C unter Überlastbedingungen. Dies entspricht der typischen Anforderung in den Antriebsapplikationen, in denen nur kurzzeitig hohe Ströme und Temperaturen benötigt werden

• Im Vergleich zu IGBT4 senkt TRENCHSTOP IGBT7 die Einschaltspannung um ca. 20 %. Dies bringt eine deutliche Reduzierung der Verluste in den Zielanwendungen, insbesondere bei industriellen Antrieben, die üblicherweise mit moderaten Schaltfrequenzen arbeiten, und ist der Schlüssel für eine höhere Leistungsdichte und Lebensdauer

• Der TRENCHSTOP IGBT7 bietet ein hohes Maß an Regelbarkeit, um die Anforderungen an die Motorisolierung oder EMI-Begrenzungsfunktionen zu erfüllen, die vorhanden sind, um jegliche Lichtbogenbildung zu verhindern, die letztendlich Schäden an der Spulenisolierung verursachen könnte. Die Steuerbarkeit entspricht der Fähigkeit des Bauelements, die dV/dt durch Anpassung des Werts des Gate-Widerstands (RG) zu variieren, was eine erleichterte Design-In-Phase ermöglicht.

• Die emittergesteuerte Diode EC7 reduziert die Durchlassspannung um 100 mV gegenüber der Vorgängergeneration EC4. Dadurch werden auch die Sperrverzögerungs-Verluste gesenkt und die Weichheit verbessert, was dem EMI-Verhalten des Wechselrichters zugute kommt.

• Das hervorragende EconoDUAL™-3-Modul bietet einen 50 % höheren Ausgangsstrom bei gleicher Baugröße im Vergleich zur früheren IGBT-Generation. Die höhere Leistungsdichte hilft, die Parallelschaltung von IGBT-Modulen zu vermeiden, was zu einer Vereinfachung des Wechselrichterdesigns und niedrigeren Kosten führt

• Easy 1B und 2B sind Pin-zu-Pin-kompatibel mit der vorherigen IGBT4-Generation, so dass ein Plug-and-Play-Austausch möglich ist. Beim Austausch des TRENCHSTOP IGBT4 gegen die IGBT7-Lösung ist der Ausgangsstrom bei gleichem Gehäuse und gleicher Systemkühlung um 30 % höher. Letztere könnte bei gleichem Ausgangsstrom um 40 % reduziert werden, oder die dritte Möglichkeit wäre, durch Verwendung eines kleineren Gehäuses in Kombination mit 11 % mehr Ausgangsleistung einen Sprung in der Baugröße zu erreichen

• Die Leitungsverluste bei der gegebenen dV/dt-Begrenzung werden deutlich verringert. Außerdem werden die Diodenverluste reduziert, was zu einer insgesamt um 15 % geringeren Verlustleistung führt

• CGE und CGC sind ausgeglichen, um dem IGBT7 die volle Kontrolle über dV/dt zu geben und die Schaltwellenform zu optimieren. CGE ist so konzipiert, dass parasitäre Einschalteffekte vermieden werden, Nullspannungsversorgung zum Ausschalten ist möglich (unipolare Gate-Treiber-Stromversorgung)