Wie versorgt man Gate-Treiber für SiC-MOSFETs?

Mit der zunehmenden Verbreitung von Leistungshalbleiterbauelementen in der Siliziumkarbidtechnologie (SiC), die mit Schaltfrequenzen über 100 kHz arbeiten, werden die Anforderungen an ihre Gate-Ansteuerung immer anspruchsvoller. Wir haben mit der WE-AGDT-Serie und dem dazugehörigen Referenzdesign eine ebenso innovative, wie zuverlässige Lösung entwickelt, die es Entwicklern ermöglicht, auf einfache Weise eine kompakte, effiziente und flexible Spannungsversorgung mit bis zu 6 W Ausgangsleistung zu realisieren.

Was beim Designen für SiC MOSFETS zu beachten war

Neben den beiden erforderlichen Betriebsspannungen für die Gate-Treiber und hohen EMV-Anforderungen sind Einschränkungen bezüglich der Schutzisolation zwischen der HV-Seite und der Safety-Extra-Low-Voltage(SELV)-Seite zu beachten.

Darüber hinaus erfordern viele Anwendungen kleine Abmessungen und geringes Gewicht bei niedrigen Kosten. Ein optimales Design der isolierten Spannungsversorgung, die die Spannungs- und Strompegel zur Ansteuerung des SiC-MOSFETs und dessen Gate-Treiber liefert, ist entscheidend. SiC-MOSFETs erfordern typischerweise Gate-Spannungen von +15 V für volles Einschalten und -4 V für zuverlässiges Ausschalten. Jeder SiC-MOSFET benötigt eine unabhängige Gate-Treiberstufe mit einer eigenen, isolierten Hilfsspannung.

WE-AGDT

Würth Elektronik stellt eine Lösung vor. Neben einem Controller von Analog Devices ist die Schlüsselkomponente des Designs der neue Transformator WE-AGDT. Der kompakte Transformator im EP7-Gehäuse zeichnet sich durch einen großen Eingangsspannungsbereich von 9 bis 36 V und einen hohen Sättigungsstrom von 4,5 A aus. Er weist eine sehr niedrige Streuinduktivität und mit 6,8 pF ebenfalls eine sehr geringe Kapazität zwischen den Wicklungen auf.

Mit WE-AGDT stellt Würth Elektronik ein Bauelement mit entsprechendem Elektronikdesign zur Verfügung, das es dem Entwickler ermöglicht, auf einfache Weise eine kompakte, effiziente und flexible Versorgung mit bis zu 6 W Ausgangsleistung für SiC-MOSFET-Gate-Treiber zu realisieren.

Die Produktvorteile sind:

- Immunität gegen Gleichtakt-Transiente (CMTI bis über 100 kV/μs)

- IEC62368-1 / IEC61558-2-16

- Bis zu 6 W Ausgangsleistung

- Unipolarere und bipolare Ausgangsspannung

- Kompakt & leicht

Weitere Informationen finden Sie unter:

Auxiliary Gate Drive Transformator

Unser WEbinar zum Thema Design von SiC-MOSFET Gate-Treiber-Systemen mit der neuen WE-AGDT Transformer Serie.

6W isolierte Hilfsstromversorgung für SiC-MOSFET Gate-Treiber Application Note.

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Würth Elektronik Presents: WE AGDT Compact Power Supply SMT Transformer for SiC MOSFETs