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POWER SIC MOSFETS presenza di correnti di carico comprese tra 10 e 100 A. Ciò è dovuto principalmente alle migliori prestazioni relative alle perdite E ON (ovvero alle perdite di energia in fase di turn-on), ottenute grazie alla tecnologia di processo uti- lizzata per la realizzazione dei dispositivi M3S. Come menzionato in precedenza, il comportamento du- rante il recupero inverso di un MOSFET influisce sulle perdite di commutazione. Per questo parametro, le con- dizioni di test sono state le seguenti: I D = 40 A e di/dt = 3 A/ns (con i valori di RG regolati per il medesimo valore di di/dt) a 25 °C. I risultati del test (Fig. 6) hanno eviden- ziato che le prestazioni di recupero inverso di M3S sono migliori rispetto a quelle del dispositivo della concorren- za. Ciò è dovuto ai seguenti fattori: tempo di recupero più breve, carica di recupero inversa ridotta e minore energia di recupero inverso. Simulazione delle prestazioni dei MOSFET nelle più diffuse topologie usate in ambito automotive Gli stadi PFC di tipo boost e gli LLC, con due indutto- ri (LL) e un condensatore (C), sono topologie circuitali molto diffuse nei convertitori DC/DC HV (High Voltage) e nei caricatori di bordo (OBC) usati in ambito automotive (Fig. 7). La topologia PFC trifase di tipo boost prevede sei dispositivi di commutazione, mentre la topologia LLC a ponte intero (full-bridge) contempla quattro dispositivi di commutazione, unitamente a un rettificatore sincrono sul lato secondario. Dopo aver valutato le perdite di commutazione e di con- duzione, sono state condotte simulazioni (utilizzando PSIM) di un circuito PFC di tipo boost trifase al fine di confrontare l’efficienza del sistema utilizzando separa- tamente ciascuno dei due tipi di MOSFET. Le condizioni di test sono di seguito riassunte: • V aLL = V bLL = V cLL = 400 V • f line = 50 Hz • R G = 4.7Ω • V OUT = 800 V • f SW = 100 kHz • P OUT = 11 kW (max) I risultati della simulazione hanno evidenziato che il si- stema boost PFC trifase che ha utilizzati il dispositivo NVH4L022N120M3S presenta un’efficienza superiore per tutti i punti di funzionamento rispetto al dispositivo del- la concorrenza a parità di progetto del sistema (Fig. 8). La tecnologia M3S rappresenta la scelta migliore per le applicazioni di commutazione I dispositivi SiC assicurano diversi vantaggi rispetto ai dispositivi tradizionali in silicio nelle applicazioni di elettronica di potenza, tra cui maggiore efficienza, mi- nori perdite di conduzione e commutazione e possibilità di operare a frequenze più elevate, consentendo così lo sviluppo di progetti contraddistinti da una densità di po- tenza più elevata. La tecnologia M3S di onsemi assicura prestazioni di commutazione e figure di merito, tra cui E TOT , Q rr , V SD efficienza complessiva del sistema, migliori rispetto a un dispositivo simile della concorrenza. Que- sta tecnologia è stata espressamente concepita per sod- disfare i requisiti delle applicazioni di commutazione a elevata frequenza nei veicoli elettrici come i caricatori di bordo e i convertitori DC/DC ad alta tensione. Progettati per garantire un equilibrio ottimale tra perdite di com- mutazione e di conduzione, i MOSFET M3S sono ideali per l’uso negli stadi PFC e in numerose altre applicazioni che richiedono una commutazione di tipo “hard switching”. Fig. 6 – Confronto tra le perdite di recupero inverso del dispositivo M3S (a sinistra) e del dispositivo della concorrenza (a destra) Fig. 7 – PFC trifase di tipo boost (a sinistra) e LLC a ponte intero (a destra) Fig. 8 – Stime simulate: confronto dell’efficienza per differenti livelli di potenza ELETTRONICA OGGI 514 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2023 40