Suite de nouveaux circuits intégrés Gate Driver Tackle SiC

May 01, 2023

Alors que les MOSFET à base de SiC gagnent du terrain dans l'industrie de l'énergie, les fabricants travaillent 24 heures sur 24 pour fournir des commutateurs de puissance efficaces pour les MOSFET. Cet article met en lumière les derniers circuits intégrés de commande de grille qui ont été récemment dévoilés dans l'industrie des semi-conducteurs de puissance.

Infineon élargit son portefeuille EiceDRIVER en ajoutant la famille 2EDi de pilotes de grille. Le portefeuille EiceDRIVER exploite des transformateurs sans noyau pour ses circuits intégrés de commande de grille à isolation galvanique, et la nouvelle famille 2EDi fait de même. Les circuits intégrés sont conçus pour piloter des MOSFET Si, ​​des MOSFET SiC et des commutateurs de puissance GaN. La société affirme que la nouvelle famille est conçue pour un fonctionnement robuste dans les demi-ponts CoolMOS, CoolSiC et OptiMOS MOSFET hautes performances.

Les derniers pilotes de grille à isolation galvanique à double canal ciblent les applications dans les alimentations à découpage (SMPS). Selon Infineon, les appareils améliorent les performances et optimisent les opérations dans les topologies de commutation matérielle et logicielle contrôlées côté primaire et secondaire. Avec une précision de retard de propagation élevée et une faible inadéquation entre les canaux, les produits peuvent être utiles dans les systèmes d'alimentation à commutation rapide.

Les produits disposent d'une fonction de verrouillage de sous-tension (UVLO) avec un temps de démarrage et de récupération rapide de deux μs ou moins. Grâce à leur technologie de transformateur sans noyau, les produits présentent une immunité élevée aux transitoires de mode commun. De plus, un circuit de blocage de sortie intégré élimine le bruit de sortie, en particulier lorsque la tension d'alimentation du pilote de grille est inférieure au seuil UVLO.

Emballés dans des boîtiers DSO avec plomb et LGA sans plomb, les produits permettent d'économiser jusqu'à 36 % d'espace dans les applications basse tension. Les nouveaux produits de la famille 2EDi sont disponibles dans le commerce avec les références 2EDB8259F, 2EDB7259Y, 2EDB8259Y et 2EDB9259Y.

Un autre pilote de grille récemment lancé dans l'industrie est la famille SCALE-iFlex LT NTC de modules IGBT/SiC fabriqués par Power Integrations. Comme les circuits d'attaque de grille d'Infineon, la famille SCALE-iFlex LT NTC est un circuit d'attaque de grille à double canal adapté aux applications SiC MOSFET. Le produit peut être utilisé avec des modules à transistor bipolaire à grille isolée (IGBT) tels que le Mitsubishi LV100 et l'Infineon XHP 2 car il prend en charge les classes de tension IGBT allant de 1200 V à 3300 V.

La famille de CI de pilote de porte NTC SCALE-iFlex LT se compose d'un pilote de porte adapté au module (MAG) (2SMLT0220D2C0C) et d'un contrôle maître isolé (IMC) (2SILT1200T2A0C-33). Selon Power Integrations, l'unité IMC prend en charge jusqu'à quatre MAG en connexion parallèle. La connexion parallèle entre les MAG d'une seule unité IMC permet d'économiser de l'espace.

Le produit dispose d'un verrouillage actif pour garantir que le semi-conducteur de puissance est partiellement activé lorsque la tension collecteur-émetteur franchit un seuil prédéfini. Cela maintient le semi-conducteur en fonctionnement linéaire.

L'appareil comprend une lecture de température pour l'observabilité globale du système. En surveillant les données de coefficient de température négative du module de puissance, le pilote de grille peut gérer avec précision la chaleur dans les systèmes de convertisseur. Pendant le fonctionnement, chaque MAG détecte la température NTC du module d'alimentation connecté. Le signal détecté est transmis à l'IMC et la mesure est prise via une interface électrique.

Le produit est également doté d'un revêtement conforme qui protège les composants de la carte. Le processus de revêtement conforme permet d'atteindre une grande fiabilité et rend le produit adapté à une utilisation dans des conditions difficiles et des environnements contaminés.

Pour conclure ce tour d'horizon de la puissance, nous jetons un coup d'œil au nouveau module MOSFET SiC intégré à la diode à barrière Schottky (SBD) de Mitsubishi Electric.

Le dispositif à base de SiC est conçu pour des applications lourdes telles que la conversion de puissance dans les systèmes ferroviaires. Étant donné que les dispositifs SiC sont économes en énergie et en énergie, Mitsubishi affirme que le produit a une empreinte carbone inférieure à celle de ses homologues en silicium. On dit que le SiC-MOSFET intégré au SBD réduit les pertes de commutation de 91 %. Cela garantit une efficacité et une fiabilité élevées dans les systèmes d'onduleurs pour les grands équipements industriels tels que les chemins de fer et les systèmes d'alimentation électrique.

L'appareil présente respectivement 3,3 kV et 6,0 kVrm de tension nominale et de tension d'isolement. Il est conçu pour avoir une disposition de bornes optimisée qui prend en charge la connexion parallèle et diverses configurations d'onduleurs. Mitsubishi expédie maintenant des échantillons de modules MOSFET SiC intégrés SBD.