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POWER SIC MOSFETS mentre l’altro è un dispositivo di un concorrente (i pa- rametri principali sono riportati nella tabella 1). Inoltre, verrà anche esaminato l’impatto dei parametri dei di- spositivi sulle relative prestazioni. Analisi delle perdite di potenza quando il MOSFET agisce come un commutatore Nei dispositivi di commutazione, le perdite di potenza possono essere classificate in perdite di conduzione e di commutazione. Queste ultime sono imputabili ai tem- pi di salita e di discesa, la cui presenza è inevitabile in quanto corrente e tensione non possono mutare istan- taneamente i loro livelli. Per quanto riguarda corrente e tensione dei MOSFET di potenza, i tempi di salita e di discesa sono determinati dalla velocità di carica e scarica delle capacità parassite del dispositivo. Anche la carica di recupero inversa del diodo intrinseco contribuisce alle perdite di commutazione. Le perdite di conduzione, in- vece, si verificano quando il dispositivo è nello stato di “on” (acceso), ovvero sta conducendo corrente. Mentre le perdite di commutazione sono determinate dai para- metri dinamici del dispositivo, quelle di conduzione sono ascrivibili ai parametri statici. Dall’esame di questi pa- rametri, i progettisti possono ottenere informazioni cir- ca le prestazioni del dispositivo relativamente all’entità delle perdite di potenza. I parametri che concorrono in misura maggiore alle perdite di commutazione sono le capacità del dispositivo (C oss , C iss e C rss ) e la carica di recu- pero inversa del diodo intrinseco (Q rr ). R DS(on) e V SD (caduta di tensione ai capi del diodo intrinseco) sono invece i pa- rametri che contribuiscono in modo più significativo alle perdite di conduzione. Collaudo di caratterizzazione dinamico Inizialmente, sono stati eseguiti test di caratterizzazio- ne dinamica utilizzando una configurazione di collaudo a doppio impulso in differenti condizioni al fine di con- frontare i parametri critici di ciascun MOSFET, come ri- portato in figura 1. Successivamente, è stata effettuata una simulazione dello stadio PFC trifase per confrontare l’efficienza complessiva del sistema per ciascun MOSFET. Confronto dei parametri statici R DS(on) e V SD , ovvero i parametri statici più critici, sono stati caratterizzati in molteplici condizioni di test. In questo caso, il dispositivo NVH4L022N120M3S di onsemi è stato collaudato rispetto al MOSFET SiC della concor- renza. I risultati, riassunti nella tabella 2, evidenziano che il dispositvo di onsemi è stato in grado di assicurare prestazioni migliori, con valori di V SD inferiori per tutte le temperature e correnti misurate. Ciò si traduce in una riduzione delle perdite di conduzione. R DS(on) è un altro parametro critico che può essere uti- lizzato per prevedere le perdite di conduzione del di- spositivo. Per questo motivo, esso è stato caratterizzato a temperature di giunzione di 25 e 175 °C per entrambi i dispositivi. Le misure di R DS(on) sono state eseguite per due valori di tensione tra gate source (15 e 18 V), utiliz- Tab. 2 – Confronto di V SD per differenti condizioni di test Fig. 1 – Schema a blocchi semplificato del circuito di collaudo a doppio impulso Concorrente A Parametro Condizioni di test ELETTRONICA OGGI 514 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2023 38