Neuer bidirektionaler CoolGaN™-Schalter 650 V G5 steigert Effizienz und Zuverlässigkeit von Stromversorgungssystemen

München, 12. Mai 2025 – Die Infineon Technologies AG bringt den CoolGaN™ Bidirectional Switch (BDS) 650 V G5 auf den Markt – ein Galliumnitrid (GaN)-Schalter, der sowohl Spannung als auch Strom in beide Richtungen aktiv blockieren kann. Ausgestattet mit einem Common-Drain-Design und einer Doppelgate-Struktur nutzt es die robuste Gate-Injection-Transistor-Technologie (GIT) von Infineon, um einen monolithischen bidirektionalen Schalter zu liefern, der durch die CoolGaN-Technologie von Infineon ermöglicht wird. Der Schalter ist ein hocheffizienter Ersatz für herkömmliche Back-to-Back-Konfigurationen, die häufig in Wandlern zum Einsatz kommen.

Der bidirektionale CoolGaN-Schalter bietet wichtige Vorteile für Strom-Umwandlungssysteme. Durch die Integration von zwei Schaltern in einem einzigen Bauteil vereinfacht er den Aufbau von Zyklokonverter-Topologien, ermöglicht eine einstufige Stromumwandlung und eliminiert die Notwendigkeit mehrerer Umwandlungsstufen. Das führt zu einer verbesserten Effizienz, einer höheren Zuverlässigkeit und einer kompakteren Bauweise. BDS-basierte Mikro-Wechselrichter profitieren zudem von einer höheren Leistungsdichte und benötigen weniger Bauteile, was die Fertigung vereinfacht und die Kosten senkt. Darüber hinaus unterstützt der Schalter fortschrittliche Netzfunktionen wie die Blindleistungskompensation und den bidirektionalen Betrieb.

Daher bietet die Lösung ein hohes Potenzial für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter:

Mikro-Wechselrichter: Der bidirektionale CoolGaN-Schalter ermöglicht einfachere und effizientere Mikro-Wechselrichter-Designs, wodurch sowohl Größe als auch Kosten reduziert werden können. Dadurch gewinnen Mikro-Wechselrichter für Solarinstallationen in Wohn- und Gewerbeanwendungen an Attraktivität.

Energiespeichersysteme (ESS): In ESS-Anwendungen wie Batterie-Lade- und Entladegeräten ermöglicht der Schalter eine effizientere und zuverlässigere Speicherung und Abgabe von Energie.

Aufladen von Elektrofahrzeugen (EV): In EV-Ladesystemen unterstützt der BDS-Schalter ein schnelleres und effizienteres Aufladen und ermöglicht gleichzeitig die Vehicle-to-Grid- (V2G) Funktion, bei der die in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Energie wieder ins Stromnetz zurückgespeist werden kann.

Motorsteuerung: Der CoolGaN BDS eignet sich ideal für den Einsatz in Stromquellen-Wechselrichtern (Current Source Inverters; CSI) für industrielle Motorantriebe. Im Vergleich zu herkömmlichen Spannungsquellen-Wechselrichtern (VSI) bieten CSIs folgende Vorteile:

– Erzeugung einer sinusförmigen Ausgangsspannung, die längere Kabelwege, geringere Verluste und eine verbesserte Fehlertoleranz ermöglicht

– Ersatz des DC-Zwischenkreiskondensators durch eine Induktivität, was die Hochtemperaturbeständigkeit verbessert und den Kurzschlussschutz erhöht

– Höherer Wirkungsgrad bei Teillast, geringere EMI, integrierte Buck-Boost-Funktion für Spannungsschwankungen sowie gute Skalierbarkeit für den Parallelbetrieb

Diese Merkmale machen CSIs zu einer robusteren und effizienteren Alternative für industrielle Motoranwendungen.

KI-Rechenzentren: Im Bereich der Stromversorgung für KI-Server ermöglichen bidirektionale Schalter wie CoolGaN höhere Schaltfrequenzen und Leistungsdichten in Architekturen wie Vienna-Gleichrichtern und H4-PFCs. Ein einziger CoolGaN-BDS kann zwei herkömmliche Schalter ersetzen, wodurch die Anzahl der benötigten Bauteile, die Kosten, die Größe und die Gesamtverluste reduziert werden.

Verfügbarkeit

Der CoolGaN Bidirectional Switch (BDS) 650 V G5 ist ab sofort verfügbar. Muster des 110-mΩ-Produkts sind ebenfalls erhältlich. Weitere Informationen sind hier erhältlich.

Die Infineon Technologies AG ist ein weltweit führender Anbieter von Halbleiterlösungen für Power Systems und das Internet der Dinge (IoT). Mit seinen Produkten und Lösungen treibt Infineon die Dekarbonisierung und Digitalisierung voran. Das Unternehmen hat weltweit rund 58.060 Beschäftigte (Ende September 2024) und erzielte im Geschäftsjahr 2024 (Ende September) einen Umsatz von rund 15 Milliarden Euro. Infineon ist in Frankfurt unter dem Symbol „IFX“ und in den USA im Freiverkehrsmarkt OTCQX International unter dem Symbol „IFNNY“ notiert.

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