Avec l'avancée de la technologie, les Mosfets en carbure de silicium (SiC) ou Sic Mosfets sont de plus en plus impliqués dans les applications d'électronique de puissance. Les dispositifs semi-conducteurs de puissance sur lesquels ils se concentrent présentent un certain nombre d'avantages qui les rendent bien adaptés aux applications exigeantes. Dans cet article, nous discuterons des nombreux avantages de l'utilisation de Mosfets en SiC pour l'électronique de puissance : ce que signifie fonctionner de manière efficace dans les applications renouvelables et autres, comment ils se comportent par rapport à la technologie précédente (semi-conducteurs de puissance), des conseils sur leur utilisation idéale à travers leur évolution dans le temps ou un soutien continu, ainsi que des tendances émergentes et opportunités autour de ces nouveaux concepts à ce niveau de traitement.
Avantages de l'utilisation de Mosfets en SiC pour l'électronique de puissance
Il existe de nombreux avantages liés aux nouveaux Sic Mosfets par rapport aux semi-conducteurs de puissance traditionnels, avec une densité de puissance accrue, des pertes de commutation réduites et une diminution de la résistance en marche qui sont toutes possibles. Grâce à l'utilisation de matériaux en SiC dans les Sic Mosfets, les systèmes électroniques de puissance deviennent bien plus efficaces et fiables. Les Sic Mosfets présentent également une bonne conductivité thermique et peuvent supporter des températures élevées.
Les Sic Mosfets, en plus de réduire la taille des interrupteurs, le font avec de faibles pertes de commutation qui dissipent moins de chaleur parasite. Cela se fait en minimisant le temps de coupure qui doit être ajouté lors du passage de l'état allumé à l'état éteint, et nous minimisons ce qu'on appelle globalement la commutation. De plus, les Sic Mosfets ont des pertes de commutation ultra-basses grâce à leur faible admittance et à leur Qrr réduit.
De plus, les Sic Mosfets peuvent fonctionner à des fréquences plusieurs fois supérieures à celles des semi-conducteurs de puissance conventionnels. Leur temps d'interruption rapide et leur perte de puissance réduite les rendent adaptés pour des cas d'utilisation haute fréquence, comme celui dans les électroniques de puissance des centres de données.
Les électroniques de puissance efficaces jouent un rôle crucial dans les technologies d'énergie renouvelable comme le solaire et l'éolien, maximisant la performance de ces systèmes. Comme elles permettent aux systèmes d'énergie renouvelable d'atteindre des niveaux plus élevés d'efficacité et de réduire l'empreinte carbone, les Sic Mosfets sont de plus en plus choisis par rapport aux alternatives traditionnelles.
Ces diodes corps ont la déficience inhérente de récupération inverse et de pertes conductrices dans des applications comme le conditionnement de puissance et la conversion d'énergie provenant de sources telles que des panneaux solaires ou des turbines éoliennes, un problème dont les Sic Mosfets sont exempts. De plus, les Sic Mosfets peuvent atteindre des températures élevées sans sacrifier leur efficacité, leur permettant de fonctionner dans des environnements opérationnels sévères.
Les Mosfets en carbone de silicium contribuent également de manière substantielle à l'étape de conversion de deuxième niveau dans les systèmes d'énergie renouvelable. Cette phase transforme l'énergie renouvelable en une forme plus stable d'énergie qui peut être utilisée de manière fiable sur les réseaux de transmission et de distribution électrique de niveau utilitaire.
Tamko|EN9090 se distingue également par ses performances en application par rapport à d'autres solutions électroniques de puissance. Les Mosfets en carbone de silicium surpassent les semi-conducteurs traditionnels en offrant des performances supérieures de conduction thermique, menant à des solutions opérables à haute température.
Les Mosfets en carbone de silicium ont des diodes à tension plus élevée et peuvent fonctionner à des fréquences beaucoup plus importantes. En même temps, ils présentent une résistance allumée réduite, ce qui augmente la densité de puissance et la sortie.
Cependant, il convient de mentionner que les Sic Mosfets sont plus coûteux que les variétés traditionnelles, ce qui les rend impraticables pour certaines applications. Un problème supplémentaire pour les Sic Mosfets est l'absence de normalisation entre les fabricants si vous souhaitez utiliser, dans un seul système empaqueté, des produits de différents fournisseurs.
Pour tirer le meilleur parti des Sic Mosfets, il est nécessaire de suivre certains conseils et bonnes pratiques.
Refroidissement : Les Mosfets en carbure de silicium peuvent être détruits par la chaleur s'ils sont trop chauds. Par conséquent, lors de l'utilisation de circuits avec des Sic Mosfets dans une conception, il est important de les refroidir correctement.
Bon design du pilote de grille : Cela nécessite une bonne correspondance linéaire pour la fréquence environnante du Sic Mosfet afin d'atteindre sa vitesse optimale avec des pertes minimales.
Biais approprié : Le biais discuté précédemment peut entraîner un dérapage thermique et donc endommager le mosfet IC. Pour éviter le surchauffe et le surdimensionnement du circuit, les concepteurs doivent le biaiser correctement.
Protection : Les circuits à base de Mosfets en silicium carbure sont sensibles aux surtensions, aux courants excessifs et aux contraintes environnementales. Des mesures nécessaires telles que la protection fusible et les diodes TVS pour les Mosfets en silicium carbure ont été développées pour garantir la sécurité et éviter tout dommage.
Derniers développements en 2021 Opportunités dans :_partitions
Le marché des Mosfets en silicium carbure est prêt à connaître une croissance révolutionnaire d'ici 2031, selon Fact.MR. L'augmentation de la demande de systèmes économes en énergie et d'alimentations électriques renouvelables devrait également stimuler la croissance du marché de l'autre côté.
Les Mosfets en silicium carbure sont donc plus efficaces et fiables pour les systèmes électroniques de puissance utilisés dans le domaine des véhicules électriques. Associée à leur résistance à la corrosion et à la température, qui permet aux composants de fonctionner à haute température sans dégradation, cette caractéristique ajoute des millions de cycles, potentiellement prolongeant la durée de vie des systèmes EV.
Les Mosfets en carbure de silicium dans l'automatisation industrielle pourraient améliorer de manière significative l'efficacité énergétique, réduire les coûts d'entretien et renforcer la fiabilité du système. Ces caractéristiques sont particulièrement recherchées dans les systèmes d'électronique de puissance utilisés dans de nombreuses applications d'automatisation industrielle.
Les Mosfets en carbure de silicium présentent de nombreux avantages tels qu'une efficacité améliorée, des matériaux plus légers et la capacité de fonctionner à haute température dans le secteur aérospatial. Ces attributs rendent les Mosfets en carbure de silicium idéaux pour les systèmes électroniques aérospatiaux nécessitant une grande fiabilité, efficacité et durabilité.
Électronique haute puissance : L'intégration de Mosfets en carbure de silicium offre un avantage significatif par rapport aux semi-conducteurs de puissance classiques. Les Mosfets en carbure de silicium offrent une meilleure efficacité, une densité de puissance accrue et une capacité de fonctionnement à des températures étendues, même dans des environnements très sévères. Le futur des Mosfets en carbure de silicium est prometteur, principalement dans les véhicules électriques, et le marché est relativement mature pour l'automatisation industrielle et l'aérospatial grâce aux progrès incrémentiels réalisés par les principaux fabricants OEM. Avec cette technologie, les Mosfets en carbure de silicium sont considérés comme l'un des composants centraux permettant de réduire la consommation d'énergie, c'est-à-dire une faible puissance, conduisant ainsi à des formes plus propres d'énergie qui s'y associent.
L'entreprise dispose d'une équipe hautement qualifiée d'analystes en Sic Mosfet, capable de partager des informations de pointe pour aider au développement de la chaîne industrielle.
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