Ecco che Toshiba lancia il MOSFET Sic da 2200 V per semplificare il sistema inverter. Il MOSFET al carburo di silicio (SiC) è progettato per rivoluzionare gli inverter e i sistemi di accumulo di energia. Questo dispositivo rivoluzionario di Toshiba aiuterà i produttori di inverter a ridurre le dimensioni e il peso dei loro prodotti.
Secondo l'azienda, il MOSFET di nuova concezione ha il potenziale per assistere notevolmente i produttori di inverter consentendo loro di ridurre significativamente le dimensioni e il peso dei loro prodotti. Operando a frequenze più elevate consente di ridurre le dimensioni e il peso di altri componenti del sistema, come dissipatori di calore e filtri.
Il transistor a effetto di campo a ossido di metallo (MOSFET) di nuova concezione utilizza carburo di silicio (SiC). È progettato per l'uso in inverter solari e sistemi di accumulo di batterie. Include un Diodo a barriera Schottky (SBD) da 2,200 V ed è progettato per l'uso in sistemi di tensione da 1,500 V (DC) con inverter a due livelli. Secondo l'azienda, i dispositivi a due livelli hanno meno moduli di commutazione rispetto agli inverter a tre livelli. Ciò porta alla creazione di sistemi più piccoli e leggeri.
Secondo i rapporti, i moduli SiC sono noti per la loro capacità di funzionare con una perdita di conduzione minima e una bassa tensione di alimentazione drain-source. Le perdite di commutazione di accensione e spegnimento di 14mJ e 11mJ, rispettivamente, sono anche inferiori. Hanno presumibilmente una bassa induttanza parassita, una bassa resistenza termica e un termistore incorporato.
Il vantaggio di inverter a tre livelli sta nella loro capacità di farlo minimizzare le perdite di commutazioneCiò si ottiene applicando ai dispositivi di commutazione una tensione pari alla metà della tensione di linea quando sono spenti.
In contrasto, Gli inverter a due livelli offrono un sistema semplificato, compatto e leggero, avendo meno moduli di commutazione rispetto agli inverter a tre livelli. Hanno bisogno di semiconduttori con tensione di rottura più elevata perché la tensione applicata è la stessa della tensione di linea. La domanda di semiconduttori che hanno basse perdite e alta tensione di rottura è in aumento. Ciò è dovuto all'introduzione di sistemi di tensione di linea CC da 1500 V nei mercati fotovoltaici e di altre energie rinnovabili.
I produttori hanno ottimizzato la concentrazione delle impurità e lo spessore dello strato di deriva per garantire:
- La resistenza di conduzione e la tensione di rottura mantengono lo stesso rapporto dei nostri prodotti attuali.
- Inoltre, è specificamente progettato per offrire un'elevata resistenza ai raggi cosmici, requisito fondamentale per i sistemi fotovoltaici.
- È stato confermato che l'inclusione di SBD con giunzioni PN parassite bloccate tra le regioni p-base e lo strato n-drift garantisce un'affidabilità superiore durante la conduzione inversa.
La perdita di energia nel modulo interamente in SiC sviluppato è molto inferiore rispetto al modulo Si (costituito da IGBT in Si e diodi a recupero rapido in Si) con la stessa potenza nominale di 2000 V. La dissipazione di potenza stimata dell'inverter rivela che il modulo SiC di recente sviluppo consente il funzionamento a doppia frequenza rispetto a un IGBT Si convenzionale. Non solo, ma l'inverter SiC a due livelli vanta anche una notevole riduzione del 38% delle perdite rispetto all'inverter Si a tre livelli.
