Aí vem a Toshiba lança 2200 V Sic MOSFET para agilizar o sistema inversor. O MOSFET de carboneto de silício (SiC) foi projetado para revolucionar inversores e sistemas de armazenamento de energia. Este dispositivo inovador da Toshiba ajudará os fabricantes de inversores a reduzir o tamanho e o peso de seus produtos.
De acordo com a empresa, o MOSFET recentemente desenvolvido tem o potencial de auxiliar muito os fabricantes de inversores, permitindo que eles diminuam significativamente as dimensões e o peso de seus produtos.. Operando em frequências mais altas permite a redução do tamanho e do peso de outros componentes do sistema, como dissipadores de calor e filtros.
O transistor de efeito de campo semicondutor de óxido metálico (MOSFET) recentemente desenvolvido utiliza carboneto de silício (SiC). Ele é projetado para uso em inversores solares e sistemas de armazenamento de bateria. Inclui um Diodo de barreira Schottky de 2,200 V (SBD) e é projetado para uso em sistemas de tensão de 1,500 V (CC) com inversores de dois níveis. De acordo com a empresa, dispositivos de dois níveis têm menos módulos de comutação em comparação com inversores de três níveis. Isso leva à criação de sistemas menores e mais leves.
Segundo relatos, os módulos SiC são conhecidos por sua capacidade de operar com perda mínima de condução e baixa tensão de entrada-saída. As perdas de comutação de ligar e desligar de 14mJ e 11mJ, respectivamente, também são menores. Eles supostamente têm baixa indutância parasita, baixa resistência térmica e um termistor integrado.
A vantagem inversores de três níveis reside na sua capacidade de minimizar perdas de comutação. Isso é obtido aplicando-se aos dispositivos de comutação uma tensão que é metade da tensão da linha quando estão desligados.
Em contraste, inversores de dois níveis oferecem um sistema simplificado, compacto e leve por ter menos módulos de comutação do que inversores de três níveis. Eles precisam de semicondutores com maior tensão de ruptura porque a tensão aplicada é a mesma que a tensão da linha. A demanda por semicondutores que têm baixa perda e alta tensão de ruptura está aumentando. Isso se deve à introdução de sistemas de tensão de linha de 1500 V CC em mercados de energia fotovoltaica e outras energias renováveis.
Os fabricantes otimizaram a concentração de impurezas e a espessura da camada de deriva para garantir:
- A resistência de ativação e a tensão de ruptura mantêm a mesma relação dos nossos produtos atuais.
- Além disso, ele é projetado especificamente para oferecer alta resistência aos raios cósmicos, um requisito crucial para sistemas fotovoltaicos.
- Foi confirmado que a inclusão de SBDs com junções PN parasitas fixadas entre as regiões da base p e a camada de deriva n garante confiabilidade superior durante a condução reversa.
A perda de energia no módulo todo de SiC desenvolvido é muito menor do que no módulo Si (consistindo de IGBTs de Si e diodos de recuperação rápida de Si) com a mesma classificação de 2000 V. A dissipação de energia estimada do inversor revela que o módulo SiC recentemente desenvolvido permite operação com o dobro da frequência comparado a um IGBT de Si convencional. Não só isso, mas o inversor de SiC de dois níveis também ostenta uma notável redução de 38% nas perdas em comparação ao inversor de Si de três níveis.
fonte: MOSFETs SiC 2200 V recentemente desenvolvidos pela Toshiba
