Die intelligenten Leistungsmodule (IPMs) EliteSiC SPM 31 von Onsemi bieten maximale Effizienz und Leistung für Motorantriebe in einem kompakten Formfaktor.
News: onsemi hat heute die erste Generation seiner intelligenten 31-V-Leistungsmodule (IPMs) SPM 1200 auf Basis von Siliziumkarbid-(SiC)-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) vorgestellt. Die EliteSiC SPM 31 IPMs von onsemi bieten im Vergleich zur Field Stop 7 IGBT-Technologie maximale Energieeffizienz und Leistungsdichte in einem kompakten Formfaktor, was zu niedrigeren Gesamtsystemkosten als bei jeder anderen marktführenden Lösung führt. Ihre verbesserte Wärmeleistung, die reduzierten Leistungsverluste und die Fähigkeit, hohen Schaltgeschwindigkeiten standzuhalten, machen diese integrierten Leistungsmodule (IPMs) ideal für Anwendungen mit dreiphasigen Frequenzumrichtern wie elektronisch kommutierte (EC) Lüfter in KI-Rechenzentren, Wärmepumpen, gewerbliche HLK-Systeme, Servomotoren, Roboter, Frequenzumrichter (VFDs) sowie Industriepumpen und -lüfter.
Die integrierten Leistungsmodule EliteSiC SPM 31 bieten verschiedene Nennströme von 40 A bis 70 A. Ergänzt durch das Portfolio der integrierten Leistungsmodule SPM 31 IGBT von onsemi, das niedrige Ströme von 15 A bis 35 A abdeckt, bietet onsemi jetzt die branchenweit größte Palette skalierbarer und flexibler integrierter Leistungsmodullösungen in einem kompakten Formfaktor.
Denn wichtig ist: Im Jahr 2023 entfielen 27,6 % des gesamten Endenergieverbrauchs in den USA auf den Betrieb von Wohn- und Geschäftsgebäuden. Mit der zunehmenden Elektrifizierung und dem Einsatz von KI – insbesondere durch den Bau weiterer KI-Rechenzentren und die damit verbundene Steigerung des Energiebedarfs – wird es immer wichtiger, den Energieverbrauch der Anwendungen in diesem Sektor zu senken. Leistungshalbleiter, die elektrische Energie effizient umwandeln können, sind der Schlüssel zu diesem Übergang zu einer kohlenstoffarmen Welt.
Da die Anzahl und Größe von Rechenzentren zunimmt, wird auch die Nachfrage nach EC-Ventilatoren voraussichtlich steigen. Diese Kühllüfter sorgen für die ideale Betriebsumgebung aller Geräte in einem Rechenzentrum und sind für eine genaue, fehlerfreie Datenübertragung unerlässlich. Das integrierte SiC-Modul (IPM) sorgt dafür, dass der EC-Lüfter zuverlässig und mit maximaler Effizienz arbeitet.
Wie viele andere industrielle Anwendungen, beispielsweise Frequenzumrichter für Kompressoren und Pumpen, erfordern EC-Lüfter eine höhere Leistungsdichte und Effizienz als vorhandene größere IGBT-Lösungen. Durch die Umstellung auf EliteSiC SPM 31 IPMs profitieren Kunden von einem geringeren Platzbedarf, höherer Leistung und einem vereinfachten Design dank der hohen Integration, was zu kürzeren Entwicklungszeiten und niedrigeren Gesamtsystemkosten sowie geringeren Treibhausgasemissionen führt. Im Vergleich zu einer Systemlösung mit einem Single-Current-IGBT-Leistungsintegrierten Modul (PIM) mit Leistungsverlusten von 500 W bei 70 % Last könnten beispielsweise durch die Implementierung hocheffizienter Leistungsintegrierter EliteSiC SPM 31-Module der jährliche Energieverbrauch und die Kosten pro EC-Lüfter um 52 % gesenkt werden.
Wie es funktioniert: Das vollständig integrierte Modul EliteSiC SPM 31 besteht aus einem unabhängigen High-Side-Gate-Treiber, einem Niederspannungs-Schaltkreis (LVIC), sechs EliteSiC-MOSFETs und einem Temperatursensor (Spannungstemperatursensor [VTS] oder Thermistor). Das Modul basiert auf der branchenführenden M3-SiC-Technologie, die die Chipgröße reduziert und für Hard-Switching-Anwendungen optimiert ist. Bei Verwendung im SPM 31-Paket weist es eine verbesserte Kurzschlussfestigkeit (SCWT) auf, wodurch es für industrielle Wechselrichter-Motorantriebe geeignet ist. Die MOSFETs sind in einer Dreiphasenbrücke mit unabhängigen Quellenanschlüssen für die unteren Zweige konfiguriert, was maximale Flexibilität bei der Auswahl des Steueralgorithmus gewährleistet.
Darüber hinaus bieten die EliteSiC SPM 31-Leistungsmodule folgende Vorteile:
• Verlustarme, kurzschlussfeste EliteSiC M3 MOSFETs verhindern katastrophale Ausfälle von Geräten und Komponenten, wie etwa Stromschläge oder Feuer.
• Eingebauter Unterspannungsschutz (UVP) zum Schutz des Geräts vor Schäden bei niedriger Spannung.
• Da es sich um ein Peer-to-Peer-Produkt des FS7 IGBT SPM 31 handelt, können Kunden bei Verwendung derselben Leiterplatte zwischen verschiedenen Nennströmen wählen.
• UL-zertifiziert, um nationale und internationale Sicherheitsstandards zu erfüllen.
• Die einfach geerdete Stromversorgung bietet erhöhte Sicherheit, Geräteschutz und Geräuschreduzierung.
Vereinfachtes Design und reduzierte Größe der Kundenplatinen dank:
• Steuerungen für Gate-Treiber und Schutzfunktionen enthalten
• Integrierte Bootstrap-Dioden (BSD) und Widerstände (BSR)
• Interne Boost-Dioden für High-Side-Gate-Boost-Steuerung
• Integrierter Temperatursensor (VTS-Ausgang über LVIC oder Thermistor)
• Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-integrierter Schaltkreis
Weitere Informationen:
• Erfahren Sie mehr über integrierte Steuermodule EliteSiC SPM 31 und integrierten Steuermodulen FS7 IGBT SPM 31 von ON Semiconductor.
• Lesen Sie die Anwendungshinweise für die integrierten Steuermodule EliteSiC SPM 31 und integrierten Steuermodulen FS7 IGBT SPM 31
