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VII POWER 20 - OTTOBRE 2019 PACKAGING Ciò fa diminuire la velocità di accensione del MOSFET. Questo effetto è rappresentato nella figura 2. Un approccio per migliorare questa situazione prevede di aggiungere al package TO-247 un ulteriore termina- le chiamato “Kelvin source”. Questa soluzione migliora notevolmente il comportamento di commutazione in quanto separa il circuito di comando del gate dal cir- cuito di carico. Il processo di accensione non viene più frenato dalla caduta di tensione induttiva dovuta all’in- duttanza source e le perdite di accensione si riducono notevolmente. Comportamento di commutazione migliorato col package SMD TO-263-7L ROHM Semiconductor prevede di ampliare il proprio portafoglio di MOSFET SiC discreti con componenti qualificati per il settore automotive nel package SMD TO-263-7L. Il vantaggio del summenzionato collega- mento Kelvin al terminale source del MOSFET SiC, reso possibile dal package TO-263-7L, è raffigurato nella figu- ra 3. Qui è possibile notare come l’effettiva induttanza di source L S del percorso della corrente di carico non fac- cia più parte del circuito di comando del gate. Ciò con- sente un’accensione più rapida del MOSFET SiC, il che riduce le perdite di accensione. Un ulteriore vantaggio del package TO-263-7L è rappre- sentato dal fatto che, rispetto al TO-247 e alle sue va- rianti, esso mostra un’induttanza di perdita decisamente inferiore. Questo grazie al fatto che per il collegamento drain è disponibile una superficie ampia e il terminale source viene realizzato attraverso più terminali brevi col- legati in parallelo. Al fine di quantificare i vantaggi del nuovo package per la performance del componente è stato eseguito un con- fronto diretto dei processi di accensione e spegnimento dello stesso MOSFET SiC nei due package. Nella figura 4 sono raffigurati gli andamenti di corrente e tensione transienti per un punto di lavoro. In base agli andamenti di corrente e tensione è possibile capire che il MOSFET SiC nel package TO-247 presenta una velocità di commutazione in accensione limitata. La caduta di tensione induttiva riduce l’effettiva tensione di gate, che implica una permanenza più lunga della ten- sione di gate a livello del plateau di Miller e quindi per- dite di accensione elevate. Nel MOSFET SiC installato nel package SMD con il terminale Kelvin source questo lasso di tempo è molto più breve e di conseguenza, an- che le perdite di accensione risultano notevolmente più limitate. I transienti di spegnimento mostrano che nel package SMD si raggiungono velocità di variazione della corrente (dI/dt) molto più elevate, perciò anche le per- dite di spegnimento sono di gran lunga inferiori rispetto a quelle riscontrate nel package TO-247. Il diagramma nella figura 5 raffigura le perdite di com- mutazione raggiunte con entrambi i componenti come funzione delle correnti commutate. Esso mostra chiara- mente che i vantaggi delle velocità di commutazione più elevate nel package SMD con il terminale Kelvin source sono rilevanti in special modo in presenza di correnti elevate. Complessivamente questi vantaggi consentono perdite di commutazione minori con uguale frequenza di commutazione. In alternativa è possibile ottenere fre- quenze di commutazione maggiori con perdite di com- mutazione equiparabili. Line-up prevista per i nuovi componenti SMD Oltre al MOSFET SiC da 1200 V e 40 mΩ già menzionato nei precedenti paragrafi è prevista una line-up completa di MOSFET SiC in package TO-263-7L con tensioni no- minali da 650 V e 1.200 V. Questi componenti saranno disponibili a breve. Un elenco della line-up attualmente prevista si può ricavare dalla Tabella 1. Sono in program- ma inoltre anche versioni qualificate per il settore auto- motive. Fig. 3 – Il package SMD TO-263-7L e le sue induttanze parassite Fig. 4 – Confronto del comportamento di commutazione di un MOSFET SiC da 40 mΩ 1.200 V (TO-247: SCT3040KL, TO-263-7L: SCT3040KW, 800 V, ca. 110 A)