Une suite de nouveaux circuits intégrés de commande de grille s'attaque au SiC

May 22, 2023

Alors que les MOSFET basés sur SiC gagnent du terrain dans le secteur de l'énergie, les fabricants travaillent sans relâche pour fournir des commutateurs de puissance efficaces pour les MOSFET. Cet article met en lumière les derniers circuits intégrés de commande de grille récemment dévoilés dans l'industrie des semi-conducteurs de puissance.

Infineon étend sa gamme EiceDRIVER en ajoutant la famille de pilotes de grille 2EDi. La gamme EiceDRIVER exploite des transformateurs sans noyau pour ses circuits intégrés de commande de grille à isolation galvanique, et la nouvelle famille 2EDi emboîte le pas. 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 double canal à isolation galvanique ciblent les applications dans les alimentations à découpage (SMPS). Selon Infineon, les dispositifs améliorent les performances et optimisent les opérations dans les topologies de commutation matérielle et logicielle contrôlées côté primaire et secondaire. Avec une précision élevée du délai de propagation et une faible inadéquation entre canaux, les produits peuvent être utiles dans les systèmes électriques à commutation rapide.

Les produits disposent d'une fonction de verrouillage en cas 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 transitoire élevée en mode commun. De plus, un circuit de limitation de sortie intégré élimine le bruit de sortie, en particulier lorsque la tension d'alimentation du pilote de grille est inférieure au seuil UVLO.

Conditionnés dans des boîtiers DSO avec plomb et LGA sans plomb, les produits permettraient d'économiser jusqu'à 36 % d'espace dans les applications basse tension. Les nouveaux produits de la famille 2EDi sont disponibles dans le commerce sous 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. À l'instar des pilotes de grille d'Infineon, la famille SCALE-iFlex LT NTC est un pilote de grille double canal adapté à une utilisation dans les applications SiC MOSFET. Le produit peut être utilisé avec des modules à transistors bipolaires 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 1 200 V à 3 300 V.

La famille de circuits intégrés de pilote de porte NTC SCALE-iFlex LT se compose d'un pilote de porte adapté au module (MAG) (2SMLT0220D2C0C) et d'une commande principale isolée (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 est doté 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 un affichage de la température pour l'observabilité globale du système. En surveillant les données de coefficient de température négatif 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 effectuée via une interface électrique.

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

Pour résumer ce tour d'horizon de la puissance, nous examinons le nouveau module MOSFET SiC intégré à diode à barrière Schottky (SBD) de Mitsubishi Electric.

Le dispositif basé sur SiC est conçu pour les applications lourdes telles que la conversion de puissance dans les systèmes ferroviaires. Étant donné que les appareils 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. Le SiC-MOSFET intégré au SBD réduirait 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 électriques.