Infineon

Tecnología de SiC de Infineon

CoolSiC™: fiabilidad incomparable, variedad y ventajas para el sistema.

Las soluciones de SiC hacen posibles los diseños de productos radicalmente nuevos con la mejor relación coste-rendimiento para el sistema.

Como el fabricante líder con un legado de 20 años en el desarrollo de la tecnología de carburo de silicio (SiC), Infineon está preparado para responder a la necesidad de mayor inteligencia y eficiencia en la generación, la transmisión y el consumo de la energía.

La amplia cartera de productos de Infineon garantiza el cumplimiento de los más altos estándares de calidad, durabilidad y fiabilidad del sistema. Con CoolSiC™, los clientes lograrán los objetivos más exigentes de eficiencia además de una disminución en el coste del sistema operativo.

Principales diferenciadores de la tecnología SiC de Infineon

• Fiabilidad y calidad incomparables

• Ventajas para el sistema

• Variedad

Una nueva pauta en la fiabilidad del óxido de puerta

Para perfeccionar su tecnología de SiC, Infineon ha invertido en pruebas de fiabilidad de óxido en ON de los MOSFET de SiC evaluados eléctricamente y de estrés de óxido en OFF por las condiciones del campo eléctrico en los dispositivos de potencia de SiC.

Actualmente Infineon puede afirmar que:

  • Debido al grosor optimizado del óxido de puerta, nuestras pruebas de óxido de puerta son más eficientes en comparación con los fabricantes de MOSFET de SiC de la competencia.
  • Los valores más bajos de fallos de óxido de puerta durante la vida útil y la falta de fallos prematuros se traducen en la mejor calidad posible de óxido de puerta para el consumidor.

Diodo de cuerpo: un componente integral

Todos los MOSFET CoolSiC™ tienen un diodo de cuerpo integrado, ya sea que vengan en los módulos de SiC de Infineon o que pertenezcan a la cartera de discretos de SiC de Infineon. No se requiere un diodo Schottky adicional. El diodo está libre de deriva.  Para aprovechar las bajas pérdidas por conducción, es obligatorio usar rectificación síncrona (encender el canal en modo de diodo tras un corto plazo de tiempo muerto).

El diodo de cuerpo del MOSFET CoolSiC™ sirve para conmutación dura y es muy resistente. Se ha comprobado su estabilidad a largo plazo, y la deriva no excede los límites de la hoja técnica. El concepto del MOSFET de zanja CoolSiC™ está optimizado para el funcionamiento del diodo de cuerpo. La base de la zanja embebida en una región p+ mejora el área del diodo de cuerpo.

Integre los CoolSiC™ en su aplicación

Cartera amplia y diversificada

Infineon continuamente incorpora a su cartera de productos de silicio productos a base de SiC, como los revolucionarios MOSFET CoolSiC™ en tecnología de zanja. Actualmente la empresa ofrece una de las carteras de potencia más completas del sector, con dispositivos que abarcan desde potencia ultrabaja hasta alta tensión. No solo garantiza la disponibilidad de las soluciones más adecuadas, sino que además se esfuerza para optimizar la oferta de los productos a base de SiC para responder a los requisitos de las aplicaciones específicas.

MOSFET CoolSiC™: DISCRETOS

Código del productoEspecificacionesEncapsuladoAplicaciones

IMZA65R027M1H

MOSFET de zanja CoolSiC™ de 650 V y 27 mΩ a base de SiC

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TO-247-4
  • Servidores
  • Telecomunicaciones
  • SMPS
  • Sistemas de energía solar
  • Almacenamiento energético y formación de baterías
  • UPS
  • Cargado de VE
  • Controladores de motor
  • Amplificadores clase D

IMZA65R048M1H

MOSFET de zanja CoolSiC™ de 650 V y 48 mΩ a base de SiC

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TO-247-4

IMZA65R072M1H

MOSFET de zanja CoolSiC™ de 650 V y 72 mΩ a base de SiC

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TO-247-4

IMW120R090M1H

MOSFET de zanja CoolSiC™ de 1200 V y 90 mΩ a base de SiC

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TO-247-3
  • Sistemas de energía solar
  • Cargado de VE
  • Gestión de la energía (SMPS y UPS industriales)
  • Control y controladores de motores

IMZ120R140M1H

MOSFET de zanja CoolSiC™ de 1200 V y 140 mΩ a base de SiC

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TO247-4

IMBF170R1K0M1

MOSFET de zanja CoolSiC™ de 1700 V y 1000 mΩ a base de SiC

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TO-263-7
  • Sistemas de almacenamiento energético
  • Cargado de VE rápido
  • Controladores industriales
  • Gestión de la energía (SMPS y UPS industriales)
  • Sistemas de energía solar

MOSFET CoolSiC™: MÓDULOS

Código del productoEspecificacionesEncapsuladoAplicaciones

F3L15MR12W2M1_B69

Módulo de tres niveles EasyPACK™ 2B de 1200 V y 15 mΩ con MOSFET CoolSiC™, sensor de temperatura NTC y tecnología de contacto PressFIT

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AG-EASY2BM
  • Cargado de VE
  • Aplicaciones de conmutación de alta frecuencia
  • Convertidor CC-CC
  • Sistemas de energía solar
  • Sistemas UPS

F3L11MR12W2M1_B65

Módulo de tres niveles EasyPACK™ 2B de 1200 V y 11 mΩ en topología NPC activo (ANPC) con MOSFET CoolSiC™, sensor de temperatura NTC y tecnología de contacto PressFIT

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AG-EASY2BM
  • Aplicaciones de tres niveles
  • Cargado de VE
  • Aplicaciones de conmutación de alta frecuencia
  • Sistemas de energía solar
  • Sistemas de almacenamiento energético

FS45MR12W1M1_B11

Módulo sixpack EasyPACK™ 1B de 1200 V y 45 mΩ con MOSFET CoolSiC™, NTC y tecnología de contacto PressFIT

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AG-EASY1BM
  • Cargado de VE
  • Aplicaciones de conmutación de alta frecuencia
  • Convertidor CC-CC
  • Sistemas de energía solar
  • Sistemas UPS
  • Sistemas de almacenamiento energético
  • Control y controladores de motores

F4-23MR12W1M1_B11

Módulo fourpack EasyPACK™ 1B de 1200 V y 23 mΩ con MOSFET CoolSiC™, NTC y tecnología de contacto PressFIT

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AG-EASY1BM
  • Cargado de VE
  • Soldadura
  • Aplicaciones de conmutación de alta frecuencia
  • Convertidor CC-CC
  • Sistemas de energía solar
  • Sistemas UPS
  • Sistemas de almacenamiento energético

FF2MR12KM1

Módulo de medio puente de 62 mm, 1200 V y 2 mΩ con MOSFET CoolSiC™

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AG-62MM-1
  • Sistemas de energía solar
  • Sistemas UPS

FF3MR12KM1

Módulo de medio puente de 62 mm, 1200 V y 3 mΩ con MOSFET CoolSiC™

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AG-62MM-1
  • Sistemas de energía solar
  • Sistemas UPS

Circuitos integrados de controladores de puerta de MOSFET de SiC EiceDRIVER™

Código del productoEspecificacionesEncapsuladoAplicaciones

2EDS9265H

Controladores de puerta de doble canal con aislamiento de entrada a salida reforzado y UVLO de 13 V

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WB-DSO16 10,3 mm x 10,3 mm
  • Servidores
  • Telecomunicaciones CC-CC
  • SMPS industrial
  • Rectificación síncrona
  • Convertidores de bloque
  • Sistemas UPS
  • Almacenamiento de baterías
  • Cargado de VE
  • Automatización industrial
  • Controladores de motor
  • Herramientas eléctricas
  • Red inteligente

2EDF9275F

Controlador de puerta de doble canal con aislamiento de entrada a salida funcional y UVLO de 13 V

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NB-DSO16 10 mm x 6 mm

MOSFET CoolSiC™: DISCRETOS

Código del productoEspecificacionesEncapsuladoAplicaciones

AIMW120R045M1

MOSFET de zanja CoolSiC™ de 1200 V y 45 mΩ a base de SiC y conforme a AEC-Q100/101

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TO-247-3-41
  • Cargador en placa / PFC
  • Elevador / convertidor CC-CC
  • Inversor auxiliar

DIODOS SCHOTTKY CoolSiC™

AIDK08S65C5

Diodo Schottky CoolSiC™ de 650 V / 8 A, diodo Schottky de barrera a base de SiC y conforme a AEC-Q100/101

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D2PAK (TO263-2-1)
  • Cargador en placa / PFC
  • Elevador / convertidor CC-CC
  • Inversor de tracción

AIDK10S65C5

Diodo Schottky CoolSiC™ de 650 V / 10 A, diodo Schottky de barrera a base de SiC y conforme a AEC-Q100/101

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D2PAK (TO263-2-1)

AIDK12S65C5

Diodo Schottky CoolSiC™ de 650 V / 12 A, diodo Schottky de barrera a base de SiC y conforme a AEC-Q100/101

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D2PAK (TO263-2-1)

MOSFET CoolSiC™: MÓDULOS

Código del productoEspecificacionesEncapsuladoAplicaciones

FF08MR12W1MA1_B11A

Módulo de medio puente EasyDUAL™ 1B de 1200 V con MOSFET CoolSiC™ de automoción, PressFIT / NTC y conforme a AQG 324

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AG-EASY1B
  • Inversor de tracción
  • Inversor auxiliar
  • Convertidor CC-CC
Código del productoDescripciónAplicaciones objetivo:Principales características y ventajas

Placa principal: EVAL_PS_SIC_DP_MAIN

Plataforma de evaluación (placa principal) EVAL_PS_SIC_DP_MAIN de MOSFET CoolSiC™ de 1200 V en TO-247 de 3-4 pines
Guía del usuario

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Soluciones para sistemas de energía solar. cargado de VE, UPS, fuentes de alimentación, control y controladores de motores

Características:

  • Las mejores pérdidas por conmutación y conducción de su clase
  • Referente de tensión de umbral alto, Vth > 4 V
  • Tensión de puerta de apagado 0 V para controlar las puertas de forma fácil y simple
  • Amplio rango de tensión de puerta/fuente
  • Diodo de cuerpo resistente y de baja pérdida para conmutación dura
  • Perdidas de conmutación de apagado de temperatura independientes

Ventajas:

  • Eficiencia máxima
  • Reduce los esfuerzos de refrigeración
  • Frecuencia operativa más alta
  • Densidad de potencia superior
  • Menor complejidad del sistema

Placa secundaria: REF_PS_SIC_DP1

Placa de función limitadora Miller REF_PS_SIC_DP1 para EVAL_PS_SIC_DP_MAIN (placa secundaria / tarjeta del controlador)

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Placa secundaria: REF_PS_SIC_DP2

Placa de función de alimentación bipolar REF_PS_SIC_DP2 para EVAL_PS_SIC_DP_MAIN (placa secundaria / tarjeta del controlador)

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EVAL-M5-E1B1245N-SIC

Placas de evaluación de controladores de motor de MOSFET CoolSiC™ (salida de potencia máx. del motor 7,5 kW) con módulo sixpack FS45MR12W1M1_B11 y controlador de puerta EiceDRIVER™ de 1200 V 1EDI20H12AH
Notas de aplicación

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Control y controladores de motores

Características:

  • Tensión de entrada 340~480 VAC
  • Filtro EMI en placa
  • Aislamiento básico entre las partes de potencia y señal
  • Detección de corriente aislada con ADC-Δ∑
  • Detección aislada de tensión CC de enlace por ADC-Δ∑
  • Salida de termistor
  • Hardware de protección contra sobrecargas, cortocircuitos y sobretemperaturas
  • Tecnología de controlador de puerta robusta con estabilidad ante transitorios y tensión negativa

Ventajas:

  • MADK optimizado para GPD / servocontroladores con fsw muy alta
  • Equipada con todos los grupos de ensamblado para control de campo orientado (FOC) sin sensores

EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC

Unidad PFC de modo de conducción continua (CCM) y 3300 W bidireccional de polo tótem que usa CoolSiC™ de 650 V, CoolMOS™ C7 de 600 V y control digital mediante microcontrolador XMC™

Nota de aplicación

Modelo en 3D

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Servidor especializado, centro de datos, telecomunicaciones

Características:

  • PFC de polo tótem sin puente de alta eficiencia
  • Con MOSFET de zanja CoolSiC™ de 650 V
  • Controlada digitalmente mediante XMC1404
  • Capacidad bidireccional (funcionamiento CC-CA)

Ventajas:

  • Cerca de un 99 % de eficiencia
  • Alta densidad de potencia
  • Factor de forma compacto (72 W/in3)
  • Número de componentes reducido
  • Funcionamiento bidireccional (control digital)

Criterios de selección de controladores según las características del MOSFET CoolSiC™

Los circuitos de controlador de puerta deben apoyar todas las características de los MOSFET CoolSiC™ (según la hoja técnica). Las características recomendables incluyen:

  • Precisión en la correspondencia del retraso de propagación
  • Filtros de entrada precisa
  • Amplio intervalo de alimentación a la salida
  • Capacidad de tensión de puerta negativa
  • Capacidad CMTI ampliada
  • Limitación miller activa
  • Protección DESAT

Los ingenieros de Infineon han tenido en cuenta todo esto para facilitar al máximo la selección del controlador adecuado por parte de los clientes que optan por CoolSiC™.
Los MOSFET CoolSiC™ pueden funcionar hasta con una tensión de puerta de desconexión de 0 V, lo que hace posible el esquema de controlador de puerta más simple entre los MOSFET de SiC disponibles comercialmente en la actualidad. Simplifican el circuito del controlador de puerta, ayudan a eliminar el aislamiento de alta tensión y al mismo tiempo reducen el número de componentes. Son notorias la gran robustez del MOSFET y su inmunidad ante encendido parasítico no deseado dados la mayor tensión de umbral del MOSFET y su cociente de capacitancia optimizado.

No es necesario complicar demasiado los controladores de MOSFET CoolSiC™. De hecho no son necesarios ni los atenuadores drenador-fuente ni los condensadores de puerta-fuente.

Más información

Resumen de la solución