Nowe wysokowydajne i niezawodne 1700V dyskretne moduły MOSFET firmy Microchip z węglika krzemu SiC

Dzisiejsze energooszczędne systemy ładowania elektrycznego zasilające napędy pojazdów użytkowych, a także systemy zasilania pomocniczego, falowniki słoneczne, transformatory półprzewodnikowe i inne zastosowania transportowe oraz przemysłowe opierają się na układach przełączania wysokiego napięcia. Aby spełnić te wymagania, firma Microchip Technology Inc. ogłosiła rozszerzenie swojego portfolio urządzeń z węglika krzemu SiC, o rodzinę wysokowydajnych, niezawodnych 1700V dyskretnych modułów MOSFET z węglika krzemu.

1700V technologia węglika krzemu firmy Microchip jest alternatywą dla krzemowych tranzystorów IGBT. Wcześniejsza technologia wymagała od projektantów kompromisu w zakresie wydajności i stosowania skomplikowanych topologii ze względu na ograniczenia częstotliwości przełączania przez stratne krzemowe tranzystory IGBT. Ponadto rozmiary i waga systemów energoelektronicznych są nadmiernie powiększane przez transformatory, które można zmniejszyć jedynie poprzez zwiększenie częstotliwości przełączania.

Nowa rodzina produktów z węglika krzemu pozwala inżynierom wyjść poza tranzystory IGBT i zamiast tego stosować dwupoziomowe topologie o zmniejszonej liczbie podzespołów, większej wydajności i prostszych schematach sterowania. Bez ograniczeń przełączania, jednostki konwersji energii mogą być znacznie zmniejszone pod względem wielkości i wagi, zwalniając miejsce dla większej liczby stacji ładowania, dodatkowego miejsca dla pasażerów i ładunku lub zwiększając zasięg i czas pracy pojazdów, autobusów elektrycznych i innych zasilanych bateryjnie pojazdów użytkowych – wszystko przy obniżonych całkowitych kosztach systemu.

„Projektanci systemów w segmencie transportowym są stale proszeni o umieszczenie większej liczby osób i towarów w pojazdach, których nie można powiększyć” – powiedział Leon Gross, wiceprezes jednostki biznesowej ds. produktów dyskretnych firmy Microchip. „Jednym z najlepszych sposobów, aby to osiągnąć, jest ogromne zmniejszenie rozmiarów i masy sprzętu do konwersji energii, który wykorzysta wysokonapięciowe urządzenia zasilające z węglika krzemu. Te same zalety ci w transporcie przynoszą podobne korzyści w wielu innych zastosowaniach w tym przemysłowych”

Funkcje nowych MOSFET’ów w technologii SiC, obejmują stabilność tlenku bramki, w której Microchip nie zaobserwował zmiany napięcia progowego nawet po rozszerzonych 100 000 impulsach w powtarzalnych testach bezzaciskowego przełączania indukcyjnego (R-UIS). Testy R-UIS wykazały również doskonałą odporność lawinową i stabilność parametryczną, a przy stabilności tlenków bramek wykazały niezawodne działanie przez cały okres eksploatacji systemu. Pozbawiona degradacji dioda korpusu może wyeliminować potrzebę stosowania zewnętrznej diody z MOSFETem z węglika krzemu. Odporność na zwarcie porównywalna z tranzystorami IGBT pozwala przetrwać szkodliwe elektryczne stany nieustalone. Bardziej płaska krzywa RDS(on) względem temperatury junction od 0 do 175 stopni Celsjusza (C) umożliwia systemowi zasilania działanie z większą stabilnością niż inne tranzystory MOSFET z węglika krzemu, które wykazują większą wrażliwość na temperaturę.

Microchip usprawnia przyjęcie swojej technologii dzięki rodzinie cyfrowych programowalnych sterowników bramek AgileSwitch® oraz szerokiej gamie obudów modułów dyskretnych i zasilających, dostępnych w standardowych i konfigurowalnych formatach. Sterowniki bramek pomagają przyspieszyć rozwój aplikacji opartych na rozwiązaniach SiC od warsztatu do produkcji.

Inne produkty z węglika krzemu firmy Microchip obejmują m.in. 700 i 1200V rodziny tranzystorów MOSFET i diod Schottky Barrier, dostępne w postaci samej matrycy oraz w różnych pakietach dyskretnych i modułowych. Microchip ujednolica własną produkcję matryc z węglika krzemu z pakietem mocy o niskiej indukcyjności oraz cyfrowymi programowalnymi sterownikami bramek, aby umożliwić projektantom tworzenie najbardziej wydajnych, kompaktowych i niezawodnych produktów końcowych.

Kompleksowe rozwiązania systemowe firmy obejmują również portfolio mikrokontrolerów (MCU), układów analogowych i urządzeń peryferyjnych oraz technologii komunikacyjnych, bezprzewodowych i (cyber)bezpieczeństwa.