A eletrônica de potência está sempre em busca de tecnologia mais eficiente e, acredite, este mundo de sistemas de potência nunca se cansa. Um MOSFET SiC BIC de 1200 volts abriu o que é indiscutivelmente o desenvolvimento mais revolucionário em eletrônica de potência. As vantagens desses novos MOSFETs de SiC em comparação com os switches convencionais baseados em silício (Si) IGBT/MOS incluem classificações de tensão mais altas; comutação mais rápida e menores perdas de comutação.
Como já mencionado, o principal benefício dos MOSFETs de SiC de 1200 V em comparação com o silício tradicional (Si) é sua capacidade de tensão mais alta. Esses novos MOSFETs podem lidar com tensões de até 1200 V, o que é muito mais alto do que o limite convencional de cerca de 600 V para MOSFETs de silício e assim por diante. chamados dispositivos de superjunção. Esta é uma característica relevante para aplicações de alta tensão como VEs, sistemas de energia renovável e fontes de alimentação industriais.
Os MOSFETs SiC de 1200 V têm capacidades de tensão mais altas e velocidades de comutação mais rápidas. Isto permite-lhes ligar e desligar muito mais rapidamente, o que equivale a maior eficiência e também a menores perdas de energia. Além disso, os MOSFETs de SiC têm uma resistência de ligação menor do que os FETs de potência baseados em silício, o que também ajuda a reduzir a eficiência da conversão CC/CA.
Os MOSFETs SiC 1200V oferecem uma tensão mais alta e velocidades de comutação mais rápidas, o que os torna ideais para a maioria das aplicações. Os MOSFETs SiC podem ser usados em veículos elétricos para aumentar a eficiência e o desempenho da eletrônica de potência para tais aplicações motorizadas. A velocidade de comutação dos MOSFETs SiC é mais rápida e eles também podem encontrar aplicação em acionamentos de motores industriais e fontes de alimentação onde o calor excessivo do inversor meia ponte pode ser um desafio.
Um segmento em que os MOSFETs de SiC estão encontrando seu caminho é o dos sistemas de energia renovável. Por exemplo, os MOSFETs de SiC em sistemas de energia solar têm o potencial de permitir maior densidade de potência e maior vida útil para inversores que convertem a energia CC dos painéis solares em rede CA. Devido às capacidades de tensão mais elevada dos MOSFETs de SiC, eles são ideais para esta aplicação porque os painéis solares geram altas tensões e os MOSFETs de silício tradicionais lutam com isso.
Vantagens dos MOSFETs SiC 1200V para uso em ambientes de alta temperatura
Acima de tudo, os MOSFETs SiC também podem funcionar em altas temperaturas. Os MOSFETs de silício, por outro lado, são bastante ineficientes em altas temperaturas e podem superaquecer e parar de funcionar. Em contraste com os MOSFETs de silício, o SiC MOSFET pode operar até 175°C, que é uma temperatura superior à temperatura máxima para uma classe de isolamento de potência de motor mais comumente usada.
Esta alta capacidade térmica pode ser uma mudança de paradigma em casos de uso industrial. Por exemplo, os MOSFETs SiC podem ser empregados para ajustar a velocidade e o torque de um motor em acionamentos de motor. Em um ambiente de alta temperatura em que o motor está operando, os MOSFETs de SiC podem ser mais eficientes e confiáveis do que os MOSFETs tradicionais baseados em silício.
Os sistemas de energia renovável são uma área particularmente grande e crescente para o impacto dos MOSFETs SiC de 1200V. O mundo está cada vez mais voltado para fontes de energia renováveis na forma de energia solar ou eólica e isso aumentou a necessidade de alcançar uma eletrônica de potência boa e eficiente.
O uso de MOSFETs SiC também pode resolver muitos problemas comuns de negócios com sistemas de energia renovável. Por exemplo, eles podem ser usados no inversor para converter energia CC dos painéis solares em energia CA para a rede. Os MOSFETs SiC tornam a conversão mais vantajosa, o que significa que o inversor consegue operar com maior eficiência e menor perda de potência.
Os MOSFETs SiC também podem ajudar a resolver alguns outros problemas associados à integração na rede de sistemas de energia renovável. Por exemplo, se um grande aumento for criado pela energia solar ou eólica, desmodificando digitalmente o quanto a rede pode carregar. Inversores conectados à rede: SiC MOSFET usado em inversores conectados à rede permite o controle ativo da potência reativa, contribuindo para a estabilização da rede e um fornecimento confiável de energia.
Desbloqueie o poder dos MOSFETs SiC de 1200 V na eletrônica moderna
Os MOSFETs dependem do carboneto de silício e de suas amplas propriedades de bandgap para funcionar em temperaturas, frequências e tensões muito mais altas do que seus antecessores de silício mais simples. Esta classificação de 1200 V é particularmente importante para aplicações de conversão de alta potência, como veículos elétricos (EVs), inversores fotovoltaicos e acionamentos de motores industriais. Os MOSFETs SiC reduzem as perdas de comutação e de condução, permitindo um novo nível de eficiência que, por sua vez, permite sistemas de refrigeração menores, menor consumo de energia e, ao mesmo tempo, proporciona economia de custos ao longo do tempo.
Os sistemas de energia renovável baseados em energia solar fotovoltaica e em turbinas eólicas integrados na rede são sensíveis a mudanças de tensão, frequência de corrente, etc., exigindo também componentes que possam suportar a baixa eficiência inerente às flutuações da potência de entrada. Os MOSFETs SiC de 1200 V conseguem isso apresentando frequências de comutação mais rápidas, proporcionando melhor controle da conversão de energia. O que não se traduz apenas numa maior eficiência global do sistema, mas também numa melhor estabilidade da rede e capacidades de integração, desempenhando um papel significativo na promoção de um cenário de implantação de energia mais sustentável e ecológico.
Maior alcance e carregamento mais rápido habilitado pela tecnologia 1200V SiC MOSFET [Inglês]init (1)
Estas são as palavras mágicas na indústria dos veículos eléctricos (EV), onde as marcas próprias e o design de vanguarda existem principalmente para alimentar uma alta prioridade na obtenção de autonomias mais longas do que os rivais, bem como tempos de carregamento mais rápidos. Os MOSFETs SiC de 1200 V da Cree economizam espaço e peso em motores EV quando instalados em carregadores e sistemas de acionamento integrados. Sua operação em temperaturas mais altas reduz os requisitos de resfriamento, o que abre espaço e peso para mais baterias ou melhora o design do veículo. Além disso, o aumento da eficiência facilita a extensão da autonomia e tempos de carregamento mais rápidos – dois factores-chave na adopção de VEs pelos consumidores que irão acelerar a sua proliferação global.
Resolvendo o desafio das altas temperaturas em sistemas menores e mais confiáveis
O gerenciamento térmico e as restrições de espaço são verdadeiras armadilhas em muitos sistemas eletrônicos de alto desempenho. Como o MOSFET SiC 1200V é muito resistente a temperaturas mais altas, isso significa que os sistemas de refrigeração também podem ser reduzidos em tamanho e embalagem e sem qualquer perda de confiabilidade. Os MOSFETs de SiC desempenham um papel crítico em indústrias como aeroespacial, exploração de petróleo e gás, máquinas pesadas, onde as condições operacionais são exigentes e o espaço é limitado para áreas menores e menos peso, oferecendo resiliência durante ambientes adversos, reduzindo os esforços de manutenção.
Ampla utilização de MOSFETs de carboneto de silício em 1200 V
Mas as aplicações dos MOSFETs SiC de 1200 V vão muito além das energias renováveis e da mobilidade elétrica. Eles são usados no desenvolvimento de conversores DC/DC de alta frequência para data centers e equipamentos de telecomunicações para fornecer eficiência energética, densidade de potência, etc. Eles ajudam a miniaturizar sistemas de imagem e ferramentas cirúrgicas em dispositivos médicos. A tecnologia SiC está alimentando carregadores e adaptadores em produtos eletrônicos de consumo, resultando em dispositivos menores, mais frios e mais eficientes. Com investigação e desenvolvimento contínuos, as aplicações destes materiais avançados deverão parecer virtualmente ilimitadas.
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Resumindo, o surgimento dos MOSFETs SiC de 1200 V é um divisor de águas na eletrônica de potência e leva a uma eficácia, confiabilidade e sistema miniaturizados sem precedentes. Suas aplicações são amplamente difundidas, abrangendo desde a revolução da energia verde até a indústria automotiva e avanços tecnológicos de ponta, por exemplo. Isso é um bom presságio para um futuro da tecnologia MOSFET de carboneto de silício (SiC) que continuará a ultrapassar limites, e seu uso será verdadeiramente transformador à medida que olhamos para o mundo daqui a 50 anos a partir de aqui/
