STMicroelectronics hat eine neue Familie von Leistungshalbleitern vorgestellt, die auf Galliumnitrid-Technologie basieren. Die Komponenten sollen Haushaltsgeräte und industrielle Antriebe energieeffizienter machen. Während GaN-Chips bislang vor allem in Ladegeräten und Netzteilen zum Einsatz kamen, erschließt der Konzern nun den Markt für Motorsteuerungen in Waschmaschinen, Föhnen, Elektrowerkzeugen und Fabrikautomation.
Erste Chips bereits in Produktion
Die beiden ersten Modelle der neuen Serie, GANSPIN611 und GANSPIN612, können Motoren mit bis zu 400 Watt Leistung steuern. Dazu zählen Kompressoren, Pumpen, Ventilatoren und Servoantriebe in Haushalts- und Industrieanwendungen. Der GANSPIN611 befindet sich bereits in der Serienproduktion und kostet ab 4,44 Dollar. Die Pin-Kompatibilität zwischen beiden Varianten soll Entwicklern flexible Skalierung ermöglichen.
Ein technisches Detail dürfte für Hersteller besonders relevant sein: Anders als bei herkömmlichen GaN-Treibern kontrolliert die integrierte Steuerung die Schaltzeiten, um die Belastung der Motorwicklungen zu verringern und elektromagnetische Störungen zu minimieren. Die nominale Schaltgeschwindigkeit von 10 Volt pro Nanosekunde soll die Einhaltung der EU-Richtlinien zur elektromagnetischen Verträglichkeit erleichtern.
STMicroelectronics NV Aktie Chart
Kosteneinsparungen durch kompakteres Design möglich
Der niedrige Einschaltwiderstand der GaN-Transistoren reduziert die Verlustleistung deutlich. STMicroelectronics gibt Werte von 138 Milliohm beim GANSPIN611 und 270 Milliohm beim GANSPIN612 an. Diese Eigenschaft ermöglicht in vielen Anwendungen den Verzicht auf Kühlkörper, was die Materialkosten senken könnte.
Zudem verspricht der Hersteller eine Verkleinerung der Schaltkreisfläche um bis zu 60 Prozent. Dies würde kleinere und günstigere Leiterplatten erlauben. Die Chips enthalten zudem verschiedene Schutzfunktionen gegen Überspannung, Überstrom und Überhitzung sowie eine Bootstrap-Diode für die Hochspannungsseite.
Wie schnell sich die neue Technologie am Markt durchsetzt, hängt von mehreren Faktoren ab. Die Bereitschaft der Gerätehersteller, bestehende Designs anzupassen, dürfte ebenso eine Rolle spielen wie die Verfügbarkeit der Komponenten und mögliche Preisvorteile gegenüber etablierten Silizium-Lösungen.
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