Der Dämpfungsregler ist mit Hochspannungsanwendungen in der Automobil- und Industriebranche kompatibel und unterstützt Ingenieure bei der Reduzierung von Spannungsspitzen und -schwingungen, um die Systemzuverlässigkeit und -effizienz zu verbessern.

Die zunehmende Verbreitung von SiC-Leistungsmodulen in der Automobil- und Industriebranche spiegelt die steigende Nachfrage nach hocheffizienten Hochspannungs-Leistungsmodulen wider. SiC-Bauelemente, die mit hohen Schaltgeschwindigkeiten und Spannungen arbeiten, sind naturgemäß anfällig für Spannungstransienten, hochfrequente Schwingungen und parasitäre Effekte. Diese Probleme können Leckströme in der Motorlast, lokale Erwärmung und elektrische Belastung verursachen und die Modulzuverlässigkeit und Systemeffizienz erheblich beeinträchtigen. Die Integration eines RC-Dämpfungsreglers mindert diese Effekte. Erste Messungen von Melexis zeigen, dass der RC-Dämpfungsregler die Schaltverluste um bis zu 50 % reduzieren kann. Dies trägt zu einer verbesserten Systemeffizienz, optimierter Leistungsdichte, verbessertem Wärmemanagement und reduzierten Materialkosten bei.

Der Melexis RC-Dämpfungsregler ist ein siliziumbasiertes Schutzbauelement, das Widerstand und Kondensator integriert und so Hochspannungstransientenschutz in kompakter Bauform bietet. Er ist für die nahtlose Montage auf Hochspannungs-Leistungsmodulen konzipiert und entspricht gängigen Integrationsverfahren, die mit SiC-Bauelementen kompatibel sind. Material und Bauform ermöglichen eine präzise Integration in bestehende Leistungsmoduldesigns, verbessern die Herstellbarkeit, reduzieren die Montagekomplexität und gewährleisten eine gleichbleibende Leistung aller Bauelemente.

Der RC-Dämpfungsregler dämpft die in Breitband-Halbleitern inhärenten Hochgeschwindigkeitseffekte, darunter Spannungstransienten und parasitäre Schwingungen, und verbessert gleichzeitig die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Dadurch werden lokale Spannungsspitzen verhindert, die SiC-Bauelemente belasten könnten, und die langfristige Zuverlässigkeit bei höheren Schaltfrequenzen sichergestellt. Die kompakte Integration in Leistungsmodule mit rückseitiger Metallisierung, die mit Sinter- und Lötprozessen kompatibel ist, ermöglicht die Nutzung derselben Wärmeableitungskanäle wie bei SiC-Komponenten. Dies minimiert Hotspots und gewährleistet eine gleichbleibende Modulleistung selbst bei SiC-Sperrschichttemperaturen von bis zu 200 °C.

Mit einer Durchbruchspannung von 1640 V eignet es sich für Traktionswechselrichter, On-Board-Ladegeräte, DC/DC-Wandler und andere industrielle und automobile Hochspannungsanwendungen. Sein Design reduziert den Kühl- und Materialaufwand durch geringere Wärmeabgabe bei gegebener Ausgangsleistung oder ermöglicht alternativ eine höhere Leistungsdichte und optimiert die Anzahl der Transistoren innerhalb desselben thermischen Budgets bei gleichbleibender elektrischer und thermischer Leistung.

„Unser siliziumbasierter RC-Dämpfungsregler ist die ideale Lösung zum Schutz und zur Leistungssteigerung von SiC-Leistungsmodulen.“ „Indem wir Spannungsspitzen, Schwingungen und thermische Herausforderungen auf Systemebene adressieren, geben wir Entwicklern die Freiheit, Innovationen voranzutreiben, die Leistung zu optimieren und Kosten zu senken“, so Billy Ye, Produktlinienmanager bei Melexis. „Der MLX91299 ist ein vielversprechender erster Schritt und erst der Anfang unserer neuen Familie von Schutzbausteinen, die wir kontinuierlich erweitern werden, um den sich wandelnden Anforderungen von Leistungsmodulen und neuen Leistungsanwendungen gerecht zu werden.“

Der MLX91299 ist das erste Gerät der Melexis-Schutzgerätefamilie und wurde bereits bei ausgewählten Kunden validiert. Muster sind ab sofort zur Evaluierung verfügbar. Die Produktfamilie wird erweitert, um ein breites Spektrum an Hochspannungsanwendungen abzudecken.