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ELETTRONICA OGGI 498 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2021 39 POWER WBG Fig. 2 – Inserito in un PFC trifase, il MOSFET al SiC offre una riduzione del 66% delle perdite di potenza rispetto a un progetto basato su IGBT Fig. 3 – Nel progetto di riferimento di uno stadio PFC trifase a 400 V di Toshiba, i MOSFET al SiC TW070J120B sono abbinati al gate driver TLP5241A commutazione del circuito di pilotaggio del gate, anche se a scapito dell’efficienza complessiva. Fondamentale per il controllo ottimale dei MOSFET al SiC è l’applicazione del segnale di gate corretto, ed è essenziale attenersi alle tensioni da applicare al gate secondo quanto definito nella scheda tecnica. Il progetto di riferimento assicura che questo valore sia sempre compreso tra -10 V e 25 V. La tensione di accensione è impostata a un valore compreso tra 18 V e 20 V,mentre la tensione di spegnimento è configurata tra 0 V e -5 V. All’accensione, il gate richiede 70 nC, quindi il gate driver deve essere in grado di fornire questa energia alla frequenza di commutazione selezionata. L’optoaccoppiatore TLP5214A sopporta tranquillamente correnti in entrata e in uscita fino a 4 A, un valore sufficiente per pilotare il gate del TW070J120B. Inoltre, il progetto di riferimento è dotato di protezioneda sovracorrenti e sottotensioni per unagestione robusta delle anomalie del sistema. La rapida adozione dei veicoli elettrici sta rendendo evidenti le sfide legate all’alimentazione. Con i livelli elevati di potenza presenti, ogni punto percentuale di inefficienza si traduce in centinaia di Watt di energia sprecata. Mentre per la maggior parte dei progetti di unità PFC in corso ci si affidava tradizionalmente agli IGBT, i progetti di nuova generazione richiedono prestazioni più elevate che spingono l’efficienza verso il limite di ciò che è possibile. In tali applicazioni, il SiC, una tecnologia ad ampio bandgap robusta e ad alta tensione, sta sostituendo gli IGBT. Grazie a progetti di riferimento realizzati con estrema precisione, comelostadioPFCtrifaseda400VdiToshiba,glisviluppatori sono in grado non solo di valutare rapidamente tali progetti, ma anche di familiarizzare con la tecnologiaMOSFET al SiC, e ciò consentirà loro di sviluppare rapidamente convertitori di potenza stabili e affidabili. Fig. 4 – Il progetto di riferimento di uno stadio PFC trifase a 400 V Toshiba è ideale per l’uso con convertitori DC-DC bidirezionali nelle applicazioni di ricarica delle batterie