POWER4 - aprile2014
XII
Power
switching, dove la maggior compattezza delle realiz-
zazioni è dovuta al minor ingombro dei dissipatori e
alle ridotte dimensioni dei componenti reattivi.
Le suddette caratteristiche di GaN e SiC sono tali
che, soprattuttoper applicazioni al di sopra dei 600V,
il vantaggio derivato dalle minori perdite e dalla
maggior efficienza è quantomai evidente, e le carat-
teristiche dei dispositivi sono tali da permettere di
sostituire i diodi PIN con gli Schottky e gli Igbt con
i Mosfet.
I Mosfet in carburo di silicio, ad esempio, offrono
una densità di potenza tripla rispetto agli Igbt in sili-
cio, con perdite di commutazione pari a meno di un
quinto.
Si può anche facilmente constatare che, mentre
neiMosfet al silicio la resistenza di conduzione au-
menta di quasi tre volte passando da 25 °C a 150
°C, in quelli in carburo di silicio la Rds(on) au-
menta solo del 50% passando da 25 °C a 200 °C.
Parallelamente, leperditedi turn-on e turn-off nei
Mosfet inSiC sono solounquartodi quelleeviden-
ziate dai Mosfet in silicio.
Questi nuovi dispositivi risultano quindi ideali
per le alimentazioni a commutazione, il control-
lo motori nonché gli stadi PFC (Power Factor
Correction) imposti dalle normative vigenti per la
riduzionedelle armonicheprodotte e quindi delle
emissioni elettromagnetiche.
Un crescendo di interesse
Una delle prime società a produrre semicondut-
tori composti per il mercato dei dispositivi di po-
tenza è senz’altro
che ha a
catalogo diodi Schottky Z_Rec fino a 1700V e 40A,
Mosfet Z-FET fino a 1700V e 50A (Fig. 3) e moduli a
semiponte da 100A, 1.2 kV, 16mohm di Rds(on) e 1.8
mJ di Eoff, tutti fabbricati con carburo di silicio.
ha annunciato di voler pro-
durre transistor bipolari in SiC da 1200V e 40A, carat-
terizzati da un turn-off di soli 20 ns, assenza di “coda
di corrente” in fase di spegnimento e indipendenza
dei parametri di commutazione dalla temperatura.
GeneSIC Semiconductor utilizza il carburo di silicio
per produrre diodi Schottky fino a 3.3 kV, transistor
bipolari fino a 1700V e 50A, tiristori GTO da 6.5 kV e
80Anonchémoduli co-pack (Fig. 4) da 1.2kV e 100A.
produce diodi Schottky “ThinQ!” in SiC da
650V con soli 65 nC di Qc a 40A e transistor JFET
“CoolSiC” in SiC da 1.2 kV e 35A con 70 mohm di
Rds(on), 92 nC di Qg e 38 µJ di Eoss a 800V.
produce IGBT in carburodi silicioda600Ve75A
con 38 ns di tfi in grado di essere utilizzato in applica-
zioni di commutazione fino a 100 kHz.
realizza diodi Schottky, transistor Mosfet
e moduli “zero recovery” fino a 1.2 kV e 270A, tutti
in carburo di silicio.
e
fabbricano
moduli a Igbt che utilizzano il carburo di silicio per
tensioni fino a 1.2kV e correnti fino a 800A, oltre a
moduli a Mosfet in SiC per tensioni fino a 1.2 kV e
correnti fino a 100A. Anche
produce dispositivi
in SiC, e in particolare diodi Schottky (fino a 1.2 kV e
40A), Mosfet (Fig. 5) emoduli da 1.2 kV e 180A.
(Fig. 6) sfrutta i vantaggi offerti dai chip in
carburo di silicio (sia con diodi Schottky sia con tran-
sistorMosfet) per la realizzazione di alcuni nuovi mo-
Fig. 6 – Semikron utilizza chip in carburo di silicio
per i nuovimoduli di potenzaaelevataefficienza
Fig. 7 –Packagedei diodi duali incarburodi silicioprodotti
daSTMicroelectronics
