Les composants de puissance en carbure de silicium (SiC) suscitent un vif int\u00e9r\u00eat dans le secteur en raison de leurs performances sup\u00e9rieures \u00e0 celles des IGBT \u00e0 base de silicium. Les composants en SiC se caract\u00e9risent par une r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant, des pertes de commutation et une temp\u00e9rature de fonctionnement plus faibles, ce qui ouvre la voie \u00e0 de nouvelles applications dans le domaine de la puissance.<\/p>\n
Cree\/Wolfspeed, Microsemi, Infineon, GeneSiC, ROHM et ST comptent parmi les nombreux fournisseurs proposant \u00e0 la fois des MOSFET planaires et des MOSFET \u00e0 tranch\u00e9e.<\/p>\n
Les MOSFET de puissance en SiC se caract\u00e9risent par une bande interdite plus large qui leur permet de fonctionner \u00e0 des tensions plus \u00e9lev\u00e9es, ce qui les rend adapt\u00e9s \u00e0 des applications telles que les chargeurs de v\u00e9hicules \u00e9lectriques, les onduleurs de secours (UPS) et les onduleurs de cha\u00eenes solaires. Cela se traduit par une baisse des co\u00fbts d'exploitation et une r\u00e9duction des pertes d'\u00e9nergie qui contribuent \u00e0 la d\u00e9gradation de l'environnement, tout en am\u00e9liorant simultan\u00e9ment le rendement gr\u00e2ce \u00e0 la diminution du nombre de composants passifs et des pertes de commutation. Ces composants sont donc id\u00e9aux pour les applications exigeantes telles que les chargeurs de v\u00e9hicules \u00e9lectriques, les onduleurs de secours (UPS) et les onduleurs de cha\u00eenes solaires, o\u00f9 le rendement est primordial.<\/p>\n
Les dispositifs de puissance en SiC b\u00e9n\u00e9ficient \u00e9galement d'une intensit\u00e9 de champ \u00e9lectrique de claquage \u00e9lev\u00e9e, ce qui leur permet de supporter des niveaux de courant plus \u00e9lev\u00e9s tout en r\u00e9duisant la taille et le co\u00fbt des r\u00e9sistances de grille externes \u2013 un avantage particuli\u00e8rement appr\u00e9ciable pour les convertisseurs CC\/CC r\u00e9sonants LLC, o\u00f9 la relation entre leur capacit\u00e9 de commutation et la tension (COSS\/VDS) est nettement plus lin\u00e9aire que celle d'autres types de dispositifs.<\/p>\n
Les MOSFET de puissance au SiC offrent des tensions de blocage \u00e9lev\u00e9es, ce qui les rend plus s\u00fbrs dans les environnements \u00e0 haute tension que leurs homologues en silicium, qui pr\u00e9sentent des tensions de blocage plus faibles. Cela rend les MOSFET au SiC plus fiables, car ils peuvent supporter les conditions difficiles rencontr\u00e9es dans les syst\u00e8mes d'entra\u00eenement automobiles ; de plus, les MOSFET au SiC peuvent supporter des conditions de di\/dt plus \u00e9lev\u00e9es et des valeurs de diode de corps plus \u00e9lev\u00e9es, offrant ainsi une commutation robuste tout en permettant des valeurs de tension de blocage (BV) plus \u00e9lev\u00e9es dans les diodes de corps pour une commutation fiable et une utilisation optimale de ces derni\u00e8res.<\/p>\n
La large bande interdite des dispositifs en carbure de silicium (SiC) leur permet d'atteindre des tensions nominales plus \u00e9lev\u00e9es avec des pertes de puissance moindres par rapport aux dispositifs classiques en silicium, ce qui se traduit par un meilleur rendement \u00e9nerg\u00e9tique, une r\u00e9duction du nombre de composants, des bo\u00eetiers plus petits et une conception globale plus compacte.<\/p>\n
Les MOSFET au SiC offrent aux convertisseurs de puissance modernes des fr\u00e9quences de commutation \u00e9lev\u00e9es, ce qui en fait un composant essentiel. Malheureusement, ces MOSFET peuvent toutefois \u00eatre sujets \u00e0 des d\u00e9passements et \u00e0 des oscillations qui nuisent \u00e0 la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique ou entra\u00eenent une d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e du dispositif. Pour r\u00e9duire ces effets ind\u00e9sirables, il est essentiel d\u2019optimiser les param\u00e8tres de commande de grille et de r\u00e9duire les inductances parasites aussi rapidement que possible.<\/p>\n
\u00c0 mesure que le secteur de l'\u00e9nergie se tourne vers des sources d'\u00e9nergie plus \u00e9cologiques, la demande en \u00e9quipements haute tension a explos\u00e9, ce qui a conduit au d\u00e9veloppement de mat\u00e9riaux de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration, tels que le SiC, afin de r\u00e9pondre \u00e0 ce besoin croissant. Le SiC permet des applications de l'ordre du m\u00e9gawatt, telles que les convertisseurs de traction ferroviaire et les variateurs industriels moyenne tension \u2013 des domaines pour lesquels le SiC est particuli\u00e8rement adapt\u00e9.<\/p>\n
Les MOSFET au SiC b\u00e9n\u00e9ficient de temp\u00e9ratures de fonctionnement plus \u00e9lev\u00e9es et de bandes interdites plus larges, ce qui leur permet de supporter des tensions bien plus importantes, r\u00e9duisant ainsi la r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant et augmentant la densit\u00e9 de puissance. La gamme CoolSiC G2 de weEn offre les meilleures valeurs de RDS(ON) de sa cat\u00e9gorie, tant \u00e0 650 V qu\u2019\u00e0 1 200 V, gr\u00e2ce \u00e0 une technologie planaire assist\u00e9e par tranch\u00e9e ainsi qu\u2019\u00e0 des diodes haute performance garantissant fiabilit\u00e9 et performances. Elle convient aux applications allant de quelques dizaines de kW \u00e0 plusieurs MW dans les secteurs ferroviaire, de la recharge rapide des v\u00e9hicules \u00e9lectriques et aux applications industrielles, solaires et \u00e9oliennes.<\/p>\n
Les MOSFET de puissance au SiC offrent des capacit\u00e9s de commutation rapides, avec des pertes de conduction minimales et une plage de temp\u00e9ratures de fonctionnement r\u00e9duite, ce qui pr\u00e9sente des avantages consid\u00e9rables pour la conception de nouveaux circuits \u00e9lectroniques.<\/p>\n
La commutation rapide peut apporter de nombreux avantages \u00e0 la conception des circuits, notamment un encombrement r\u00e9duit, un rendement accru et une distorsion harmonique totale (THD) r\u00e9duite. Mais cette m\u00e9thode pr\u00e9sente \u00e9galement de nombreux d\u00e9fis ; parmi ceux-ci figure la n\u00e9cessit\u00e9 de disposer d'\u00e9quipements de test \u00e0 haute vitesse, tels que des sondes de tension passives offrant une bande passante et des performances dynamiques ad\u00e9quates, ainsi que des r\u00e9sistances de mesure de courant pr\u00e9sentant une tr\u00e8s faible capacit\u00e9 de charge.<\/p>\n
L'un des d\u00e9fis li\u00e9s au bon fonctionnement des syst\u00e8mes complexes r\u00e9side dans l'att\u00e9nuation des effets parasites, tels que les impr\u00e9cisions de mesure, l'oscillation de courant, les pics de tension\/courant lors des transitions et l'isolation galvanique du circuit d'attaque de grille et du FET SiC par rapport aux circuits basse tension ; cela peut n\u00e9cessiter la mise en \u0153uvre efficace de techniques d'isolation optique, par transformateurs d'impulsions ou par isolation capacitive.<\/p>\n
La large bande interdite du carbure de silicium permet aux \u00e9lectrons de se d\u00e9placer rapidement le long de son canal, ce qui se traduit par des vitesses de commutation plus \u00e9lev\u00e9es, une r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant r\u00e9duite, une zone d'appauvrissement plus fine et une augmentation de la tension de blocage. De ce fait, les MOSFET au SiC sont id\u00e9aux pour les applications n\u00e9cessitant une commutation rapide avec de faibles pertes, notamment les onduleurs triphas\u00e9s, les alimentations sans coupure (UPS) et les onduleurs photovolta\u00efques.<\/p>\n
Les MOSFET au SiC pr\u00e9sentent une r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant inf\u00e9rieure \u00e0 celle de leurs homologues en silicium, ce qui les rend adapt\u00e9s aux applications haute tension. Cela est rendu possible gr\u00e2ce \u00e0 la bande interdite plus large du SiC, qui se traduit par des zones d'appauvrissement plus fines permettant aux \u00e9lectrons de se d\u00e9placer plus facilement entre les bornes de source et de drain du dispositif. De plus, sa conductivit\u00e9 thermique sup\u00e9rieure et sa vitesse de d\u00e9rive des \u00e9lectrons \u00e0 saturation plus \u00e9lev\u00e9e contribuent \u00e0 des op\u00e9rations de commutation plus rapides, ce qui r\u00e9duit la r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9tat passant jusqu'\u00e0 15 % par rapport aux dispositifs en silicium.<\/p>\n
La faible r\u00e9sistance sp\u00e9cifique \u00e0 l'\u00e9tat passant des MOSFET de puissance en SiC permet \u00e9galement de r\u00e9duire la taille des diodes et les pertes globales du syst\u00e8me, ce qui rend ces composants particuli\u00e8rement adapt\u00e9s aux onduleurs de traction \u00e9lectrique et aux applications d'alimentation sans coupure (UPS).<\/p>\n
Face \u00e0 la demande croissante en composants de puissance haute tension, les fabricants cherchent des moyens d\u2019am\u00e9liorer les performances en mati\u00e8re de r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019\u00e9tat passant afin de r\u00e9duire davantage les pertes du syst\u00e8me et d\u2019optimiser le rendement des syst\u00e8mes d\u2019alimentation. Les MOSFET de puissance au SiC constituent la solution id\u00e9ale gr\u00e2ce \u00e0 leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques sup\u00e9rieures, telles qu\u2019une tension de claquage critique \u00e9lev\u00e9e, une bonne conductivit\u00e9 thermique et une concentration intrins\u00e8que en porteurs \u00e9lev\u00e9e, ce qui en fait une excellente solution.<\/p>\n
Les MOSFET de puissance au SiC sont de plus en plus utilis\u00e9s en raison de leurs caract\u00e9ristiques am\u00e9lior\u00e9es en \u00e9tat conducteur, ce qui permet de concevoir des circuits de commutation plus efficaces dans diverses applications haute tension. Malheureusement, ces composants pr\u00e9sentent encore certains probl\u00e8mes de fiabilit\u00e9, tels que la d\u00e9gradation de l'oxyde de grille, les d\u00e9faillances sous polarisation inverse \u00e0 haute temp\u00e9rature lors des essais de dur\u00e9e de vie acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e (ALT-HTRB) et les dommages caus\u00e9s par les neutrons.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon Carbide (SiC) power devices have attracted significant industry interest due to their superior performance compared to silicon-based IGBTs. SiC devices boast lower on-resistance, switching loss and operating temperature that enable new power applications. Cree\/Wolfspeed, Microsemi, Infineon, GeneSiC, ROHM and ST are among the numerous suppliers that offer both planar and trench MOSFETs. Improved Voltage… Lire la suite \u00bbAvantages des MOSFET de puissance en carbure de silicium<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-152","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/152","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=152"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/152\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":153,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/152\/revisions\/153"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=152"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=152"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=152"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}