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POWER WIDE BAND GAP te di potenza inferiori e si può operare a tensioni e frequenze molto elevate. La riduzione di tale parametro contribuisce, dunque, a ridurre drastica- mente le perdite di condu- zione. Lo schema elettrico in figura 2 è un esempio applica- tivo in cui un carico di potenza (R1) è attraversato da una cor- rente molto elevata. Il dispo- sitivo SiC, in questo esempio utilizzato in regime statico, ha le seguenti caratteristiche: • modello: UF3C065030K3S; • tensione drain-source: 650 V; • on-resistance drain-sour- ce (tip.): 27 milliOhm; • corrente di drain (conti- nua): 85 A; • corrente di drain (impul- sata): 230 A; • dissipazione di potenza: 441 W; • temperatura di giunzione (max.): 175°C. Nello schema, la tensione sul gate permette la conduzio- ne del MOSFET di una corrente molto alta, circa 32 A, sul carico di 3 ohm. Durante il funzionamento a regime del circuito si possono rilevare le seguenti potenze: • potenza generata dal generatore V1: 3045.47 W; • potenza dissipata dal carico R1: 3019.17 W; • potenza dissipata dal MOSFET M1: 26.30 W. Le potenze relative al gate del MOSFET sono irrilevanti in quanto esse sono nell’ordine dei uW. Conoscendo la ten- sione elettrica sul drain del dispositivo e la corrente che transita sul carico, è molto semplice calcolare il valore della Rds(ON) come segue: Il valore appena calcolato della Rds(ON) conferma i dati pubblicati sul datasheet ufficiale del componente ed è abbastanza stabile e costante per un ampio intervallo di condizioni operative. Adesso è molto interessante analizzare e osservare le variazioni della Rds(ON) in funzione al cambiamento di alcuni parametri. I grafici di figura 3 evidenziano l’anda- mento di questo parametro in relazione al cambiamento di altri valori e in particolare: • il primo grafico in alto “Rds(ON) vs. temperature” mostra i valori della resistenza del dispositivo in conduzione, variando la temperatura di giunzione tra -20 e +180°C, a parità di carico utilizzato. Come si può notare, i valori di tale resistenza sono estrema- mente bassi; • il secondo grafico al centro “Rds(ON) vs. drain cur- rent” mostra i valori della resistenza del dispositi- vo in conduzione, variando la corrente che scorre sul drain del MOSFET alle temperature di 0°C, 70°C e 140°C. In questo caso il valore in oggetto è molto stabile; • il terzo grafico in basso “Rds(ON) vs. gate-source voltage” mostra i valori della resistenza del disposi- tivo in conduzione, variando la tensione di pilotaggio del MOSFET sul gate. L’analisi del grafico inizia dalla tensione di 7 V poiché valori più bassi non permette- rebbero una conduzione del dispositivo. Riduzione delle perdite di commutazione Dal momento che i semiconduttori WBG hanno una re- sistenza di conduzione minore di quella del silicio e del germanio, essi dissipano meno calore quando conducono la corrente. Inoltre, grazie alla loro tensione maggiore di rottura, possono sopportare tensioni più elevate senza danneggiarsi. Alte tensioni e basse correnti permettono Fig. 3 - Caratterizzazione della Rds(ON) sulla temperatura, sulla corrente di drain e sulla tensione di gate ELETTRONICA OGGI 524 - MARZO 2025 62