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POWER SIC MOSFETS sta sceglie un MOSFET SiC con un basso valore di R DS(ON) per ridurre le perdite di conduzione in un’applicazione a elevata potenza, i requisiti in termini di erogazione (turn on) e assorbimento (turn off) di corrente del gate driver aumentano in modo proporzionale. Le perdite di commutazione di un MOSFET SiC sono più complicate da calcolare in quanto vengono influenzate da diversi parametri del dispositivo, tra cui Q G(TOT) , carica di recupero inversa (Q RR ), capacità di ingresso (C ISS ), resisten- za di gate (R G ) e perdite di energia in fase di accensione (E ON ) e spegnimento (E OFF ). È possibile ridurre le perdite di commutazione incrementando la velocità di commutazio- ne della corrente di gate, ma non bisogna dimenticare che maggiori velocità di commutazione possono generare in- terferenze elettromagnetiche (EMI) indesiderate e inne- scare fenomeni di PTO durante lo spegnimento previsto del commutatore, specialmente nelle topologie a semi- ponte. Le perdite di commutazione possono anche essere ridotte tramite la polarizzazione negativa della tensione di gate, come discusso in precedenza. Esempio di gate driver: la famiglia NCP(V)51752 di onsemi Il progetto di un gate driver riveste quindi un ruolo fon- damentale per assicurare che i MOSFET SiC utilizzati in un’applicazione di elettronica di potenza operino nel modo previsto. Sul mercato è disponibile un’ampia gamma di cir- cuiti integrati per il pilotaggio del gate realizzati “ad hoc” da produttori come onsemi, grazie ai quali i progettisti non devono preoccuparsi dei dettagli relativi all’ingegnerizza- zione del circuito di pilotaggio. Il ricorso a questi gate drive, inoltre, permette di ridurre sia i costi della BoM (Bill of Ma- terial) sia gli ingombri sulla scheda PCB. La famiglia di gate driver SiC isolati NCP(V)51752 di on- semi , per esempio, progettata per la commutazione veloce di MOSFET SiC e MOSFET di potenza, è formata da componenti in grado di erogare (source) e assorbire (sink) correnti di 4,5 e 9 A rispettivamente. I dispositi- vi NCP(V)51752 prevedono un innovativo meccanismo di polarizzazione negativa, evitando in tal modo al sistema di dover fornire una polarizzazione negativa al driver: ciò permette di semplificare la progettazione e ridurre i costi del sistema. Le caratteristiche dei MOSFET SiC, tra cui migliore condu- cibilità, basse perdite di commutazione, elevate frequenze di commutazione e capacità di resistere ad alte tensioni, assicurano numerosi vantaggi ai progettisti di applicazio- ni elettroniche di potenza, come i caricabatterie veloci e i servo azionamenti. La progettazione del circuito di pilo- taggio del gate è fondamentale per garantire che il MO- SFET SiC funzioni come previsto, ottimizzando le perdite e garantendo allo stesso tempo la protezione contro i danni causati da eventi PTO. Un’attenta selezione del MOSFET e del gate driver riveste quindi un’importanza fondamenta- le per le prestazioni dell’applicazione finale. RIFERIMENTI European Commission - Energy label and ecodesign, https://ec.europa.eu/info/energy-climate-change-en- vironment/standards-tools-and-labels/products-la- belling-rules-and-requirements/energy-label-and-eco- design/energy-efficient-products/electric-motors_en, retrieval date: 6/21/2021. Fig. 2 – Polarizzazione negativa del gate (Fonte: AND90204/D ) ELETTRONICA OGGI 521 - OTTOBRE 2024 46