Untitled - Semikron

2 Grundlagen
vor allem in optoelektronischen Bauelementen eingesetzt. Als Träger dient heute Saphirmaterial.
Da dieses Material jedoch nichtleitend ist, müssen GaN-Bauelemente planare Strukturen besitzen.
Am weitesten in den Markt eingeführt sind heute die SiC Schottkydioden.
Im Spannungsbereich < 1000 V besteht heute bei MOSFET und IGBT aufgrund des hohen Entwicklungsstandes
der Si-Leistungshalbleiter keine technische Notwendigkeit zur Einführung anderer
Halbleitermaterialien. Wide bandgap Halbleitermaterialien sind in diesem Spannungsbereich
eher in sperrschichtgesteuerten Leistungshalbleitern wie JFET (Sperrschicht-Feldeffekttransistoren),
Bipolartransistoren und Thyristoren wettbewerbsfähig, während für höhere Spannungen
auch MOS-gesteuerte Transistoren Siliziumbauelementen deutlich überlegen sind.
Hauptschwerpunkte des Einsatzes von Leistungshalbleitern aus „wide bandgap materials“ sind
– aufgrund der hohen Materialkosten – heute zunächst Anwendungen, bei denen ein besonders
hoher Wirkungsgrad oder minimale Absolutverluste erzielt werden müssen sowie solche, deren
Anforderungen – z.B. Temperatur, Spannung oder Frequenz – mit Si-Leistungshalbleitern nicht
erfüllt werden können.
Um die Hauptvorteile von Leistungshalbleitern aus SiC oder GaN gegenüber konventionellen Bauteilen,
wie
- niedrigere Leit- und Schaltverluste
- höhere Sperrspannungen
- höhere mögliche Leistungsdichten
- höhere zulässige Arbeitstemperaturen
- kürzere Schaltzeiten, höhere Schaltfrequenzen
in gleicher Weise nutzen zu können, muss auch die Aufbau- und Verbindungstechnik entsprechend
weiterentwickelt werden.
2.2 Netzgleichrichter
2.2.1 Netzdioden
Schaltzeichen
Cathode
Anode
2.2.1.1 Allgemeine Begriffe
Durchlassrichtung (Vorwärtsrichtung)
Stromflussrichtung, bei der die Gleichrichterdiode den niedrigeren Widerstand hat.
Sperrrichtung (Rückwärtsrichtung)
Stromflussrichtung, bei der die Gleichrichterdiode den höheren Widerstand hat.
Anodenanschluss
Anschluss, in den der Vorwärtsstrom (Durchlassstrom) hinein fließt.
Kathodenanschluss
Anschluss, aus dem der Vorwärtsstrom (Durchlassstrom) heraus fließt.
Durchlassstrom (Vorwärtsstrom)
Strom, der in der Vorwärtsrichtung fließt.
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