Bauelemente Diodenarrays
Bauelemente Diodenarrays zur Unterdrückung von Transientenspannungen TVS-Diodenarray MDA3KP, ein vertikal aufgebautes 16-poliges SMD-Gehäuse mit acht Dioden, ermöglicht ein effizientes Layout und ein einfaches Design, da weniger Platz auf der Leiterplatte benötigt und gleichzeitig eine höhere Leistungsdichte erzielt wird. Bei diesen Diodenarrays liefert der vertikale Aufbau die Leistung von acht kleineren Bauelementen auf einer Leiterplatte, sodass sich mehrere Komponenten auf dem Board erübrigen, selbst wenn die Leistung höher ist. Uni- und bidirektional Um einen missionskritischen Betrieb zu gewährleisten, sind Luft- und Raumfahrtsysteme auf digitale und Logikfunktionen sowie Schaltkreise in Triebwerks-, Umgebungssteuerungen, Instrumenten und Aktuatoren angewiesen. Microchip Technology, Inc. www.microchip.com Auch Rechenzentren, 5G-Infrastruktur und Kommunikationssysteme erfordern komplexe Schaltkreise, die geschützt werden müssen. Jedes System muss trotz Spannungsstößen und Strom-/Spannungsspitzen durch Blitzschlag, Sonneneruptionen und elektromagnetischen Störungen kontinuierlich und zuverlässig arbeiten. 25 Varianten Microchip Technology erweiterte dafür sein Angebot vertikaler TVS-Diodenarrays (Transient Voltage Suppressor) zur Spannungsunterdrückung. Mit der Serie MDA3KP TVS stehen nun 3kW-Dioden in mehr als 25 Varianten mit unterschiedlichen Abschirmpegeln, Polaritäten und Qualifizierungsstandards zur Verfügung. D i e T V S - D i o d e n a r r a y s MDA3KP von Microchip – die branchenweit einzigen mit umfassendem Spannungsbereich, die nach hoher Zuverlässigkeit getestet und auf der Grundlage des JANTX-Äquivalenzstandards MIL-PRF-19500- qualifiziert sind – bieten eine integrierte Lösung mit mehreren Dioden. Die Spannungsklemmen bieten eine schnelle ABD- Funktion (Avalanche Breakdown Diode), die Überstrom um empfindliche Bauelemente herumleiten, um sie vor elektrischer Überlastung zu schützen. Kritischer Aspekte MDA3KP-TVS-Diodenarrays sind in den folgenden Industriestandards in abgeschirmter Version erhältlich: M, MA, MXL und MX. Die Bauelemente wurden verschiedenen Teststufen unterzogen, um sicherzustellen, dass sie die Anforderungen an den Blitzschutz von Flugzeugen erfüllen, wie sie in der Avionik- Norm RTCA DO-160E (Lightning Induced Transient Susceptibility) festgelegt sind. Die RTCA (die US-amerikanische Radio Technical Commission for Aeronautics) ist das Industriekonsortium, das eine Konsensbildung hinsichtlich kritischer Aspekte bei der Modernisierung der Luftfahrt vorantreibt. Das Die Diodenarrays sind in unidirektionaler und bidirektionaler Ausführung mit Standoff-Spannungen von 6 bis 40 V erhältlich und bieten Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) und schnellen elektrischen Transienten (EFT) gemäß IEC-Standards sowie eine maximale Impulsleistung von 3000 W bei 10/1000 µs. Mit einem erweiterten Temperaturbereich von -55 bis +150 °C sind die Bausteine chargenweise rückverfolgbar, überspannungsgetestet und haben den Feuchtigkeitsempfindlichkeitsgrad (MSL; Moisture Sensitivity Level) der Stufe 1 – ein Beweis dafür, dass die Bausteine für den Einsatz in rauen Umgebungen ausgelegt sind. MSL zeigt an, dass vor dem Einsatz kein Dry Pack oder Erwärmen erforderlich ist. Die Serie MDA3KP umfasst die branchenweit einzigen TVS-Diodenarrays mit diesem Abschirmgrad in diesem Gehäuse. Die 3-kW-MDA-Dioden von Microchip bieten Schutz für militärtaugliche Schaltkreise in robusten Handfunkgeräten, das GPS- (Global Positioning System) und Kommunikationstestgeräten. Andere Anwendungen umfassen Automotive, Datenerfassung in der Industrie, Stromversorgungen und Schiffssysteme. ◄ 40 hf-praxis 9/2020
Bauelemente Integrierte, isolierte RS485-Transceiver mit galvanisch getrenntem DC-Wandler Analog Devices, Inc. präsentierte mit seiner neuen Produktlinie ADM2867E zwei RS485-Transceiver-ICs mit verstärkter iCoupler-Isolation und integrierten, galvanisch getrennten Gleichspannungswandlern. Die neuen Bausteine zeichnen sich durch geringe Störstrahlung aus und ermöglichen es, mit weniger Iterationsschritten und ohne Budgetüberschreitung Lösungen zu entwickeln, die alle einschlägige EMV-Standards erfüllen. Dank des vereinfachten Leiterplattenlayouts und des kompakten SOIC-Gehäuses der neuen Transceiver können in platzbeschränkten Anwendungen mehr Funktionen implementiert werden, als bisher möglich war oder mit aktuellen Wettbewerbsprodukten möglich ist. Diese Produkte bieten intelligente Funktionen, die den Zeitaufwand für Installation und Debugging von Endsystemen verringern und es gleichzeitig ermöglichen, etwaige Falschverdrahtungen, wie sie bei der Installation vorkommen können, schnell zu korrigieren. Die Bausteine kombinieren die bewährte Sicherheit der iCoupler-Digital-Isolationstechnologie mit ESD-Festigkeit nach IEC 61000- 4-2 und gewährleisten auch unter den widrigsten Einsatzbedingungen höchste Signalintegrität. Die wichtigsten Spezifikationen der Serie ADM2867E: • isolierte Vollduplex- bzw. Halbduplex- RS-485/RS-422-Transceiver mit 5,7 kV Isolationsspannung und 8 mm Kriechstrecke • Bei Implementierung auf einer doppelseitigen Leiterplatte ohne Stitching-Kapazität liegen die Störemissionen unterhalb der CISPR32-Class-B- Grenzwerte. • Smarte Kabelvertauschungsfunktion korrigiert vertauscht angeschlossene Kabel unter Beibehaltung der vollen Betriebssicherheit des Empfängers. • Unterstützung für unterschiedliche Betriebsspannungen – niedrige Betriebsspannungen für die Kombination mit FPGAs und isolierte 5-V-Betriebsspannung für Profibus-Systeme Der ADM2867E für Vollduplex besitzt ein 28-poliges Fine-Pitch SOIC 10,15 × 10,05 mm. Der ADM2561E für Halbduples ist mit dem gleichen Gehäuse ausgestattet. ■ Analog Devices, Inc. www.analog.com Neue Bauelemente-Generation in 650-V-GaN-Technik Die kommende Galliumnitrid-Technologie zielt besonders auf Applikationen im Bereich Automotive, 5G und Datenzentren; Bauelemente von Nexperia sind erhältlich im Package TO-247 und als innovative Kupferclip-SMD-Ausführung. Nexperia bringt ein neues Portfolio von GaN-FET-Bauteilen in der neuen GaN- Hochvolttechnik HEMT H2 auf den Markt, das sowohl im TO-247 als auch im eigenen CCPAK-Package in SMD-Technik erhältlich ist. Die Bauelemente weisen einen überlegenen Figure-of-Merit (Gütefaktor R DSon x Q GD ) auf und kombinieren hervorragende Schalt- und Leiteigenschaften bei mehr Stabilität. Dank der Kaskodenkonfiguration vereinfachen sie die Auslegung der Applikation, da keine Notwendigkeit eines komplizierten Treibers oder einer komplexen Ansteuerung besteht. Die Bauelemente können einfach über normale Si-MOSFET- Treiber angesteuert werden Bei der neuen GaN-Technologie wird eine neue Kontaktierungstechnik durch die Epitaxieschicht (through-epi vias) hindurch verwendet, welche die Fehlerrate reduziert und zu einer Reduktion der Die-Fläche um ca. 24 % führt. Hierdurch wird in der Erstausführung im herkömmlichen TO-247 ein R DSon von lediglich 41 mOhm (typ. bei 25 °C) bei gleichzeitiger hoher Schwellenspannung und niedriger Dioden-Durchlassspannung erreicht. Durch die Nutzung des eigenen SMD-fähigen CCPAK-Packages kann der R DSon sogar auf 39 mOhm (typ. bei 25 °C) verringert werden. Beide Ausführungen erfüllen die Anforderungen gemäß AEC- Q101 für den Automobilbau. Dilder Chowdhury, GaN Strategic Marketing Director bei Nexperia, dazu: „Die Kunden brauchen eine hocheffiziente und kosteneffektive Lösung im R DSon -Bereich von 30 bis 40 mOhm für die Energiewandlung bei 650 V. Relevante Applikationen sind hier zum Beispiel Bordladegeräte, DC/DC- Konverter und Fahrmotorwechselrichter in E-Fahrzeugen sowie industrielle Stromversorgungen im Bereich von 1,5 bis 5 kW für 5G-, Datacenter- und Telekommunikations- Technik im Rack mit dem höchsten Wirkungsgrad ‚Titanium‘. Nexperia investiert weiter in die Entwicklung und Erweiterung seiner Produkte, die die neuesten GaN-Prozesse nutzen. Zuerst sind die konventionellen TO-247-Ausführungen und Bare-die-Formate für Hersteller von Leistungsmodulen erhältlich, gefolgt von unseren SMT-fähigen Hochleistungs-Packages CCPAK.“ Das CCPAK verwendet Nexperia’s bewährte und innovative Kupferclip-Package-Technik und ersetzt interne Bonddrähte. Hierdurch werden parasitäre Verluste reduziert, die elektrischen und thermischen Eigenschaften optimiert und die Zuverlässigkeit erhöht. GaN-FETs im CCPAK sind als oben- oder untenseitengekühlte Konfigurationen (Top- & Bottom-Side Cooling) erhältlich, wodurch sie sehr vielfältig sind und zur weiteren Verbesserung der Wärmeabführung beitragen. Die 650-V-Bauelemente GAN041-650WSB im TO-247 und GAN039-650NBB im CCPAK sind als Muster erhältlich. Weiterführende Informationen sowie Produktspezifikationen und Datenblätter sind auf www.nexperia.com/gan-fets zu finden. ■ Nexperia www.nexperia.com hf-praxis 9/2020 41
