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E- und Hybridfahrzeuge bleiben kühl unter Hochlast – Kühlmittelpumpe angetrieben durch Diotec's 65 A / 80 V Power-MOSFETs DI065N08D1-AQ in D-PAK

Diotecs 65 A / 80 V Power MOSFETs DI065N08D1-AQ in D-PAK

Mit der Weiterentwicklung von Elektrofahrzeugen steigen auch die Anforderungen an deren Wärmemanagementsysteme. Schnellladefunktionen, leistungsstarke Antriebsstränge und Konfigurationen mit mehreren Motoren erzeugen erhebliche Wärme, die effektiv kontrolliert werden muss, um Effizienz und Langlebigkeit zu gewährleisten. Eine entscheidende Komponente in diesem Prozess ist die Kühlmittelpumpe – angetrieben durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC), der in 12-V- bis 48-V-Systemen eine Leistung von 120 W bis 300 W liefert.

Das Herzstück dieser BLDC-Motorantriebe ist die Leistungsstufe, bei der Effizienz, Zuverlässigkeit und Robustheit gefragt sind. Hier spielt der DI065N08D1-AQ von Diotec Semiconductor seine Stärken aus.

Entwickelt für anspruchsvolle Automobilumgebungen

Der DI065N08D1-AQ ist ein 65 A / 80 V Power-MOSFET, aufgebaut im kompakten TO-252AA (D-PAK)-Gehäuse, das speziell für leistungsstarke Automobilanwendungen wie Kühlmittelpumpen, Lüfterantriebe, Batteriemanagementsysteme und DC-DC-Wandler entwickelt wurde.

Mit einem typischen RDS(on) von nur 5,5 mΩ, einer geringen Gate-Ladung und einem Gate-Treiber auf Logikpegel bietet dieser MOSFET eine hervorragende Effizienz und ein schnelles Schaltverhalten – ideal für moderne Motorsteuerungsstrategien. Seine maximale Sperrschichttemperatur von 175 °C und seine Avalanche-Robustheit gewährleisten langfristige Zuverlässigkeit, selbst unter rauen thermischen und elektrischen Belastungen.

Key Features:

  • Gate-Ansteuerung auf Logikebene für vereinfachte Steuerung
  • Sehr niedriger Durchlasswiderstand für hohen Wirkungsgrad
  • Schnelle Schaltzeiten für optimierte Motorsteuerung
  • Geringe Gate-Ladung zur Minimierung der Verlustleistung des Treibers
  •  Hervorragende thermische Leistung
  • Avalanche-Auslegung für den robusten Einsatz unter realen Bedingungen

Anwendungen:

  • BLDC-Motorsteuerungen (z. B. Kühlmittelpumpen und Hilfsantriebe in Elektrofahrzeugen)
  • Batteriemanagementsysteme (BMS)
  • DC-DC-Wandler
  • Schaltnetzteile
  • Allgemeine hocheffiziente Schaltanwendungen

Technische Daten (Highlights)

  • 80 V Drain-Source-Spannung (VDSS)
  • 65 A Dauer-Drain-Strom (ID)
  • Typischer Durchlasswiderstand von 5,5 mΩ (RDS(on))
  • 1 µA Drain-Source-Leckstrom (IDSS)
  • 62,5 W Verlustleistung (Ptot)
  • 300 A Spitzen-Drain-Strom (IDM)
  • 52 A Dauerstrom der Body-Diode (IS)
  • 100 A Spitzen-Body-Diodenstrom (ISM)
  • 25,6 mJ Einzelimpuls-Avalanche-Energie (EAS)
  • < 2,4 K/W Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Gehäuse (RthC)
  • -55 °C bis +175 °C maximaler Betriebsbereich der Sperrschichttemperatur (Tj)

Kompakt, effizient und leistungsstark: Der neue LDI51-4.0EN-AQ Spannungsregler

LDI51-4.0EN-AQ Spannungsregler von Diotec Semiconductor

Der LDI51-4.0EN-AQ von Diotec ist ein leistungsstarker, +4,0 V Low Dropout (LDO)-Festspannungsregler, der für eine Ausgangsstromstärke von bis zu 500 mA mit hoher Stabilität und Effizienz ausgelegt ist. Er ist im kompakten SOT-23-5-Gehäuse untergebracht und bietet neben einem extrem niedrigen Ruhestrom auch eine sehr niedrige Dropout-Spannung. Der integrierte thermische Überlast- und Kurzschlussschutz gewährleistet in anspruchsvollen Umgebungen eine zuverlässige Stromversorgung.

Diese kostengünstige Lösung zur Spannungsregelung eignet sich für eine Vielzahl von Automotive-Systemen. Typische Anwendungen umfassen Displays, Standby-Elektroniken im Parkmodus, Antennenstromversorgungen und Ausgangsregler für DC-DC-Wandler.

Key features:

  • Extrem niedriger Dropout
  • Sehr niedriger Ruhestrom
  • Enge Ausgangsspannungstoleranz (±2 %)
  • Integrierter thermischer Überlast- und Kurzschlussschutz
  • Geringer Stromverbrauch
  • Aktivierungsfunktion (EIN/AUS)

Typische Anwendungen:

  • Kfz-Kombiinstrumente
  • Batteriegestützte Stromversorgungssysteme
  • HF- und Antennenstromversorgung

Spezifikationen:

  • Eingangsspannung: bis zu 18 V
  • Ausgangsstrom: bis zu 500 mA
  • Dropout-Spannung von nur 120 mV bei 100 mA.
  • Ruhestrom von nur 1 µA.
  • Kompaktes SOT-23-5-Gehäuse.

NUP3105L-AQ: Zuverlässiger ESD-Schutz für CAN- und LIN-Bussysteme in Kraftfahrzeugen

NUP3105L-AQ ESD Schutzdiode von Diotec

Die NUP3105L-AQ von Diotec ist eine leistungsstarke ESD-Schutzdiode zum Schutz empfindlicher Datenleitungen in automobilen Kommunikationsnetzwerken, wie z. B. CAN- und LIN-Bussystemen. Mit einer extrem niedrigen Kapazität von nur 30 pF und einem ESD-Schutz bis zu 30 kV gewährleistet er die Signalintegrität und bietet gleichzeitig einen robusten Schutz vor elektrostatischen Entladungen.

Die  NUP3105L-AQ bietet bidirektionalen Schutz für jede Datenleitung, liefert eine Spitzenimpulsleistung von 295 W (8/20 µs) und weist einen sehr geringenSperrstrom (< 1 µA) auf. Das Bauteil wird im kompakten SOT-23-Gehäuse geliefert, ist AEC-Q101-qualifiziert und PPAP-fähig, was es zur idealen Wahl für Automobil- und Industriedesigns macht, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern.

 

Key Features:

  • ESD-Schutzdiode für Automobilanwendungen
  • Bidirektionaler Schutz für Datenleitungen und -Ein-/Ausgänge
  • Extrem niedrige Kapazität (30 pF) zur Wahrung der Signalintegrität
  • Sehr niedriger Sperrstrom (<1 µA)
  • Spitzenverlustleistung bis zu 295 W (8/20 µs)
  • AEC-Q101-qualifiziert und konform mit RoHS, REACH und Konfliktmineralien

 

Typische Anwendungen:

  • CAN- und LIN-Bus-Systeme
  • ESD-Schutz für Datenleitungen und -Ein/Ausgänge
  • Automobil-Gateway-Module
  • Schutz für USB-, HDMI-, Ethernet- und Sensorschnittstellen
  • Mikrocontroller-basierte Systeme

 

Wichtige Spezifikationen:

  • Sperrspannung (VWM): 32 V
  • ESD-Festigkeit ± 30 kV
  •  Maximale Sperrschichttemperatur ((Tj max): 125 °C
  • Maximaler Sperrstrom (IR): 1 µA

BAV99L-AQ: Schnelle Doppel-Kleinsignaldiode für 48-V-Telekom- und (Hybrid-) E-Fahrzeuganwendungen

BAV99L-AQ Schnelle Doppel-Kleinsignaldiode von Diotec

Die BAV99L-AQ von Diotec ist eine Doppel-Kleinsignaldiode, die für den universellen Einsatz in 48-V-Telekom-Versorgungen und Batteriemanagementsystemen (BMS) für (Hybrid-) Elektrofahrzeuge ([H]EV) entwickelt wurde. Mit einer Schaltzeit von unter 4 Nanosekunden, einer Spitzen-Sperrspannung von 100 V und einem Durchlassstrom von 2 × 125 mA schützt sie empfindliche Komponenten und ermöglicht die zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung.


Batteriemanagementsysteme spielen eine entscheidende Rolle in Mehrzellenkonfigurationen, da sie die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Batterie maximieren.
Sie überwachen den Ladezustand (SOC) und den Alterungsprozess (SOH), verhindern thermische Risiken, Über- und Unterspannung, Überstrom, Kurzschlüsse und Überhitzung. Außerdem verwalten sie den Zellausgleich, steuern das Laden/Entladen und kommunizieren mit Ladegeräten oder Steuereinheiten.


Der BAV99L-AQ eignet sich perfekt für diese Aufgaben:

  • Ableiten schneller Transienten zu Masse oder Versorgungsspannung
  • Überspannungsschutz von Mikrocontrollern, Sensoren und MOSFETs
  • Freilaufdioden für kleine Relaisspulen (Vorwärtsspitzenstrom 1 A für 1 ms)
  • Schutz von Signalen vor Rückströmen an Sensorausgängen oder Gateway-Ports


Dank ihrer geringen Kapazität (< 2 pF) und ihrer ultraschnellen Schaltgeschwindigkeit eignet sie sich ideal für Verteilungslogik, Alarm-Grenzwerte und Statusanzeigen. Die vollständig AEC-Q101-qualifizierte BAV99L-AQ ist in großen Stückzahlen erhältlich und bietet eine zuverlässige, leistungsstarke Lösung für Automobil- und Telekommunikationsanwendungen.


Key Features:

  • Zwei Dioden in Reihenschaltung
  • Hochgeschwindigkeitsschalten (< 4 ns)
  • AEC-Q101-qualifiziert

Anwendungen:

  • Automobilelektronik und Displays
  • Infotainmentsysteme
  • Telekom-Notstromversorgung
  • Lichttechnik

Technische Daten:

  • Wiederholbare Sperrspannung (VRRM): 100 V
  • Sperrgleichspannung (VDC): 75 V
  • Mittlerer Durchlassstrom: 125 mA bei Belastung beider Dioden oder 250 mA bei Belastung einer einzelnen Diode
  • Typische Durchlassspannung (VF): <0,855 V bei 10 mA, 25 °C
  • Gehäuse: SOT-23

BC846S: NPN-Doppel-Transistor im kompakten SOT-363-Gehäuse für universelle Schalt- und Verstärkungsaufgaben

BC846S NPN-Doppel-Transistor von Diotec Semiconductor

Der BC846S von Diotec Semiconductor ist ein NPN-Doppel-Transistor, der die bewährten Daten des Industriestandards BC846 im platzsparenden SOT-363-Gehäuse bietet. Beide Transistoren ermöglichen einen Dauer-Kollektorstrom von 100 mA, einen Spitzenstrom von 200 mA und eine maximale Kollektor-Emitter-Spannung von 45 V bei einer typischen Gleichstromverstärkung von 290. Damit eignen sie sich ideal für die Verstärkung von Signalen mit niedrigem Eingang sowie für verschiedene Schaltanwendungen.


Dank der Dual-Konfiguration in einem einzigen kompakten Gehäuse hilft der BC846S, wertvollen Platz auf der Leiterplatte zu sparen und gleichzeitig genügend Leistung zu liefern. Typische Anwendungen sind die LED-Beleuchtung, Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte wie Staubsauger, Haartrockner, Rasierapparate und Elektrowerkzeuge und Küchengeräte.

Key Features:

  • NPN-Doppel-Transistor
  • Platzsparendes SOT-363-Gehäuse
  • Industriestandard BC846-Parameter
  • Geeignet für universelles Verstärken und Schalten

Anwendungen:

  • LED-Beleuchtung
  • Konsumgüter
  • Staubsauger, Haartrockner und Rasierapparate
  • Elektrowerkzeuge
  • Küchengeräte

Wichtige Spezifikationen:

  • Kollektorstrom (IC): 100 mA nominal, 200 mA Spitze
  • Kollektor-Emitter-Spannung (VCEO): 45 V
  • Gleichstromverstärkung (hFE): typ. 290 bei 2 mA / 5 V
  • Gesamtverlustleistung (Ptot): 150 mW bei 25 °C
  • Gehäuse: SOT-363

Schon kleine Abweichungen beim Auftrag von Wärmeleitpaste führt zu schleichendem Effizienzverlust in Stromrichtern

Schon kleine Abweichungen beim Auftrag von Wärmeleitpaste führt zu schleichendem Effizienzverlust in Stromrichtern

Aktuelle Zuverlässigkeitsbewertungen industrieller Stromrichter-Systeme deuten darauf hin, dass Unregelmäßigkeiten bei der Anwendung von Wärmeleitmaterialien (TIM) messbare Effizienzverluste und eine langfristige thermische Degradation verursachen können. Obwohl Wärmeprobleme häufig auf die Schaltungsanordnung oder die Lastbedingungen zurückgeführt werden, identifizieren Entwickler zunehmend die Ursache innerhalb der Kühlkörperbaugruppe selbst. 

Laut Felddaten aus verschiedenen Fertigungsumgebungen können Abweichungen in der Pastendicke und -verteilung zu thermischen Widerstandsunterschieden von lediglich 0,1 K/W führen, was im Laufe der Zeit zu einer allmählichen Leistungsdrift  führen kann. Diese Abweichungen sind bei ersten Tests möglicherweise nicht erkennbar, können sich jedoch bei kontinuierlichen Temperaturwechseln summieren. 

Häufige Faktoren, die dazu beitragen, sind: 

  • Zu viel oder zu wenig Wärmeleitpaste 
  • Ungleichmäßige Verteilung auf den Kontaktflächen 
  • Unpassende oder falsch ausgerichtete Isolationsfolien 

„Das sind kleine Fertigungsschritte, aber sie haben Auswirkungen auf Systemebene“, so die an der Analyse beteiligten Fachleute von Diotec. „Ein stabiler Wärmepfad hängt nicht nur von der Auswahl der Komponenten ab, sondern auch von der Eigenschaft der Grenzfläche zwischen ihnen und dem Kühlkörper.“ 

Diotec führte einen eindrucksvollen Vergleich an Power-Schottky-Dioden durch, die einem Hochtemperatur-Sperrspannungstest (HTRB) unterzogen wurden. Ohne Wärmeleitpaste zwischen den Bauteilen und dem Kühlkörper traten nach nur 135 Stunden 36 von 77 Ausfälle auf, wobei Ir in ein thermisches Weglaufen überging. Bei korrekt aufgetragener Wärmeleitpaste gab es 0 von 77 Ausfälle, und Ir erreichte über 1.000 Stunden stabile Werte. 

Diese Ergebnisse unterstreichen ein allgemeineres Prinzip in der Leistungselektronik: Die Zuverlässigkeit wird nicht nur durch die verwendeten Bauteile oder das Design bestimmt, sondern auch durch die (thermischen) Schnittstellen, die das System mit seiner Umgebung verbinden. 

HTRB-Tester von Diotec – gebaut und betrieben mit eigenen Komponenten

HTRB-Tester von Diotec – gebaut und betrieben mit eigenen Komponenten

Wir stellen Qualität nicht nur sicher – wir setzen auch auf Innovation.

Nehmen wir als Beispiel einen HTRB-Tester (High Temperature Reverse Bias). Er ist unverzichtbar für die Überprüfung der Langzeitzuverlässigkeit von Halbleiter-Dioden, Transistoren, MOSFETs und IGBTs unter extremen Betriebsbedingungen – hoher Spannung und hoher Temperatur.

Zuverlässigkeitsprüfungen sind ein wichtiger Schritt sowohl bei der Zulassung neuer Produkte als auch bei den täglichen Qualitätskontrollen in der Produktion. Bei Diotec gehen wir noch einen Schritt weiter:

  • Wir entwickeln und fertigen unsere eigenen Lebensdauer-Tester, die speziell auf die von uns hergestellten Halbleiter zugeschnitten sind.
  • Bauteile von Diotec sind in die Ansteuerschaltung integriert und werden so unter den rauen Bedingungen einer realen Anwendung getestet.

Hier typische Diotec-Bauteile, die in die Hauptsteuerplatine des HTRB-Testers eingebaut sind:

  • 1N4148WS - Kleinsignaldiode, SOD-323F, 100V, 0.15A, 150°C
  • SM4007 - Gleichrichter, Melf, 1000V, 1A, 175°C
  • BZT52B15 - Zener Diode, SOD-123F, 15V, 0.5W, ±2%
  • SL1M - Gleichrichter, SOD-123FL, 1000V, 1A, 150°C
  • ZMD15B - Zener-Diode, MiniMelf, 15V, 1W, ±2%
  • MM3Z4B7 - Zener-Diode, SOD-323F, 4.7V, 0.3W, ±5%, AEC-Q101
  • Z1SMA6.8 - Zener-Diode, SMA, 6.8V, 1.5W, ±5%
  • BC807-25 - Bipolartransistor, SOT-23, 45V, 800mA, PNP, 0.31W, 150°C 
  • BC817-25 - Bipolartransistor, SOT-23, 45V, 800mA, NPN, 0.31W, 150°C
  • BCM847BS - Bipolartransistor, SOT-363, 45V, 100mA, NPN, 0.25W, 150°C
  • DI78L12UAB - Spannungsregler, SOT-89, 35V, 11.5V, 12.5V, 125°C, 6mA

Wenn wir sagen „auf Zuverlässigkeit geprüft“ dann meinen wir das auch so – mit maßgeschneiderter Technologie auf jeder Ebene.

Diotec's SiC Schottky Diode SI02C065SMB: Ideal für die Kurzschlusserkennung in modernen SiC-MOSFET-Schaltungen

Diotec's SiC Schottky Diode SI02C065SMB: Ideal für die Kurzschlusserkennung in modernen SiC-MOSFET-Schaltungen

Angesichts der steigenden Nachfrage nach effizienter Hochfrequenz-Leistungselektronik – insbesondere in Elektrofahrzeugen (EVs), Solarwechselrichtern und Telekommunikationsinfrastrukturen – gewinnen SiC-MOSFETs für Designs der nächsten Generation zunehmend an Bedeutung. Allerdings erfordert ihre im Vergleich zu IGBTs geringere Kurzschlussfestigkeit (~2 µs im Vergleich zu ~10 µs) einen ultraschnellen Schutz. Hierfür dient die Entsättigungsüberwachung, deren wichtiger Bestandteil eine Diode mit hoher Spannungsfestigkeit darstellt.

Die neueste Innovation von Diotec Semiconductor ist hierfür ideal geeignet.

Die SI02C065SMB ist eine 2 A / 650 V Siliziumkarbid-Schottky-Diode in einem kompakten DO-214AA-(SMB)-Gehäuse. Sie wurde speziell für Schaltungen zur Entsättigungserkennung entwickelt, um SiC-MOSFETs bei Kurzschlüssen zu schützen.

Ihre wichtigsten Merkmale:

  • 2 A Dauergrenzstrom  (IFAV)
  • 650 V wiederholbare Sperrspannung (VRRM)
  • Maximale Durchlassspannung von 1,6 V bei 2 A und 25 °C (VF)
  • Maximaler Sperrstrom: 50 µA bei 650 V und 25 °C (IR)
  • Gesamte kapazitive Speicherladung: 5 nC bei 400 V, 2 A, -200 A/µs (QC)
  • DO-214AA-Gehäusebauform

Typische Anwendungen:

  • Ladegeräte für E-Fahrzeuge
  • Hilfsstromversorgung in Kraftfahrzeugen
  • Solarwechselrichter
  • Stromversorgungen für Datenserver und die Telekommunikation

Mit ihrer geringen Schaltzeit und der hohen Sperrspannung ist die SI02C065SMB die bevorzugte Wahl für die Kurzschlusserkennung in modernen Siliziumkarbid-Systemen (SiC).