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Leistungselektronik eine hohe Durchschlagfestigkeit von ca. 600 V/µm, einen hohen Durchgangswiderstand von 10exp17 und höher, und können in einem großen Temperaturbereich zwischen -50 °C und etwa 100 °C eingesetzt werden. MCT, MOS controlled thyristor Wie der GTO-Thyristor ist auch der MCT-Thyristor (MOS Controlled Thyristor) ein Thyristor- Schalter, der aus dem GTO-Thyristor entwickelt wurde. Der GTO-Thyristor benötigt eine umfassendere Steuerelektronik für den relativ hohen Steuerstrom bei der Abschaltung. Diesen Nachteil behebt der MCT-Thyristor, der über MOSFETs an- und abgeschaltet wird. Im Ein- Zustand haben MCTs geringe Verluste und können hohe Ströme schalten. MCT-Thyristoren sind vergleichbar den Silicon Controlled Rectifier (SCR) mit isoliertem Gate, was die Steuerelektronik für die Treiberschaltungen wesentlich vereinfacht. Bedingt durch die MOSFET-Ansteuerung haben sie eine höhere Schaltgeschwindigkeit als SCRs. MOSFET, metal oxide semiconductor field effect transistor Aufbau eines MOSFETs MOSFET beschreibt einen Feldeffekttransistor in MOS-Technologie. Mit der MOS-Technologie können Transistoren hergestellt werden deren Steuerelektrode durch eine Metalloxydschicht vom Basismaterial getrennt ist und den Stromfluss im Basismaterial über elektrische Felder steuert. Bedingt durch die strommäßige Trennung von Basismaterial und 16
Leistungselektronik Steuerelektrode, dem Gate, erfolgt die Steuerung über das elektrische Feld leistungslos. Die Elektroden eines MOSFETs sind die Source als emittierende Elektrode, das Gate als steuernde und die Drain als aufnehmende Elektrode, die dem Kollektor eines Transistors entspricht. Die in den 60er Jahren entwickelten MOSFETs waren aus Silizium resp. Siliziumdioxid, später, Mitte der 80er Jahre, wurde das Gate aus polykristallinem Silizium, Polysilizium, hergestellt. MOSFETs zeichnen sich durch extrem hohe Impedanzen und geringen Leistungsverbrauch aus, was eine geringere Wärmeentwicklung mit sich bringt. Eine Stromaufnahme erfolgt nur im Schaltzustand; im statischen Zustand fließt kein Strom durch die Gatter. Der Durchschaltwiderstand liegt im einstelligen Milli-Ohm-Bereich. Die Schaltzeiten liegen bei etwa 10 ns. Der Vorteil der MOS-Technologie, die es als PMOS-Technologie mit P-Kanal-FETs und als NMOS- Technologie mit N-Kanal-FETs gibt, liegt darüber hinaus in dem großen Versorgungsspannungsbereich, der durchaus mehrere hundert Volt betragen kann. Bedingt durch die hohe Impedanz sind diese Logiken besonders empfindlich gegenüber statischen Aufladungen. Alle Ein- und Ausgänge sollten daher nicht potentialfrei betrieben werden. SCS, silicon controlled switch Der Silicon Controlled Switch (SCS) ist ein Vierschicht-Bauelement, vergleichbar einem Thyristor oder dem GTO-Thyristor. Im Gegensatz zu den genannten hat der SCS-Thyristor zwei steuerbare Gate-Anschlüsse, das Anoden-Gate und das Kathoden-Gate, und wie die konventionellen Thyristoren eine Kathode und eine Anode. Über die beiden Gates kann der SCS-Thyristor ein- und ausgeschaltet werden. 17
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