Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Miniaturisierte und hocheffiziente Null-Totzeit-Treiber für Si-, SiC- und GaN-Anwendungen
Das vom Fraunhofer IZM vorgestellte Konzept zeigt neue Ansätze für schnellschaltende Leistungshalbleiter mit geringeren Schaltverlusten durch die Vermeidung negativer Effekte durch Freilaufdioden.
Die erste Phase des Konzepts reduziert die Leistungsaufnahme des Treibers durch Wiedergewinnung der im Gate verbleibenden Energie. Der hierfür nötige Wechsel von resistiver zu induktiver Stromregelung hat sich als gangbarer Ansatz erwiesen.
Die verringerte Leistungsaufnahme ermöglicht die zweite Phase des Konzepts. Durch Energieübertragung auf die High-Side Über einen hochfrequenten (70 MHz) 10 pF Kondensator kann der Standby-Strom kleinstmöglich gehalten werden.
Als zusätzliche Funktionalität wurde die Vermeidung von Totzeiten durch Integration eines Transformators zwischen den high- und low-side Gate-Pfaden. Dies zeitigte eine merkliche Reduktion von Schaltverlusten sowie eine substanzielle Vermeidung von Ringing-Artifakten.