Die PCIM neigt sich dem Ende zu – Zeit, einige Highlights herauszubrechen. Hier Neuigkeiten von STM, Nexperia und “grundlegenden Halbleitern” im Allgemeinen.
von Tam Hanna
Worum geht es hier?
Die PCIM – kurz für Power Conversion Intelligent Motion – ist ein von Mesago normalerweise in Nürnberg abgehaltenes Event, das sich auf Lösungen der Energietechnik konzentriert. Ob der Pandemie fand das Event diesmal rein virtuell statt: als Delivery Platform setzte Mesago abermals auf (das vom Handling her suboptimale) Talque. Ziel dieser Kurzmeldung ist die Vorstellung einiger subjektiver Highlights des Autors.
LFPAK88 / AcePack SMIT – neue Packages
Die in Leistungshalbleitern abfallende Leistung wird in Motorsteuerungen nur allzu oft durch den thermischen Widerstand des Gehäuses beschränkt: bekommt man die Wärme nicht schnell genug aus dem IS, so brennt dieses irgendwann durch.
Nexperias LFPAK88 – die 88 steht für die Größe von 8x8mm – soll laut Ankündigung gleichzeitig 48 und 52 mal so viel Leistung wie “ein Vergleichsgehäuse” verkraften (siehe Abbildung).
Das seit 2019 in Entwicklung bzw Ankündigung herumgeisternde Gehäuse kommt – auch hier siehe Abbildung – ohne interne Bonddrähte aus, was sowohl parasitäre Induktivität als auch Wärmewiderstand reduziert.
(Bildquelle hier https://efficiencywins.nexperia.com/efficient-products/LFPAK88-takes-a-shorter-path-to-efficiency.html, URL ist lesenswert)
Ursache für die abermalige Neuerungsnennung ist, dass Nexperia nun an Bauteilen mit höhreren Vgs-Werten arbeitet.
ST Microelectronics (ehemalige SGS Thomson) schicken mit dem ACEPACK SMIT – kurz für Surface Mounted Isolated Top-Side Cooled Package – ebenfalls ein neues Gehäuse ins Rennen. Auch hier gilt, dass die Idee seit 2019 öffentlich ist; nun werden Komponenten verfügbar. STM betonen dabei die Integrativität des Gehäuses, das verschiedene Halbleitertypen aufnehmen kann.
MOSFETs für den Parallelbetrieb
Wer MOSFETs paralellschaltet, muss darauf achten, möglichst geringe Vth-Differenzen zu selektieren. Mit den Current Sharing MOSFETs schickt Nexperia ein Alternativkonzept ins Rennen, das ohne Selektion auskommt. Wie Nexperia dies intern realisiert, legt man nicht offen. Nach Ansicht des Autors dürfte es sich um eine “Flankensteilheits-Beschränkung” handeln – Nexperia zeigt ein Video, in dem die Ansteuerungsfrequenz der Testobjekte im Bereich 20KHz liegt. Leider gilt hier, dass die Chips derzeit noch in der Testphase sind – wer sie in Designs verwenden möchte, muss mit seiner lokalen Vertretung Kontakt aufnehmen. Die im Video versprochene “praktische Verfügbarkeit Ende 2020” wurde offensichtlich nicht eingehalten:
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Available in LFPAK88, Nexperia’s copper-clip 8mm x 8mm SMD package, the products are currently in development and we are looking to work with engineers to receive samples and test in your own designs. |
Halbleiter mit breitem Bandabstand überall
Auf GaN (Galliumnitrid) oder SiC (Siliziumcarbid) basierende Halbleiter sind mittlerweile von so gut wie allen etablierten Herstellern verfügbar, Littelfuse bietet beispielsweise sowohl Dioden als auch Transistoren aus den neuartigen Materialien an. Der Vorteil ist dabei – durch die Bank – geringerer Rdson, was zu geringeren Energieverlusten in den Schalt- oder Steuerelementen führt.
Kostenlose Literatur zu MOSFETs und mehr
Nexperia (siehe https://efficiencywins.nexperia.com/efficient-products/nexperia-design-engineers-guides.html) erweist sich auch als Quelle kostenloser Literatur. Das “MOSFET and GaN FET Application Handbook: Power Design Engineers Guide” - der Autor musste auf die kostenlose Lieferung nach Ungarn mehr als einen Monat warten – enthält Prints einiger Dutzend Application Notes zu fortgeschrittenen und grundlegenden Themen mit FET-Bezug.
Wie geht es weiter?
In einem in wenigen Stunden erscheinenden Folgeartikel werfen wir einen Blick auf passive Komponenten und sonstige Neuerungen.
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