Nell’ambito dei trasporti, i veicoli ibridi ed elettrici stanno rapidamente guadagnando popolarità i componenti in carburo di silicio.
di Fonte ST
Uno degli aspetti distintivi di queste automobili è il numero di sistemi ad alta tensione che contengono. Una batteria ad alta tensione varia dai 400 agli 800 volt ed alimenta numero di sistemi elettrici in modi diversi.
Questi sistemi includono alimentatori ausiliari, convertitori DC-DC, l’inverter di trazione, così come il sistema di gestione della batteria stesso. L’inverter di trazione alimenta il motore ed è il sistema più critico, in quanto determina per quanto tempo i veicoli possono funzionare prima della ricarica. Il caricabatterie di bordo carica la batteria: più potenza possiamo mettere nella batteria, più velocemente potrà caricare.
Gli elementi di potenza elettronici sono importanti in ciascuno di questi sistemi non solo per le prestazioni che offrono, ma anche per la loro efficienza: per un veicolo elettrico, le dimensioni, il peso e il volume sono importanti perché si tratta di un sistema mobile e i sistemi più efficienti sono potenzialmente più leggeri e compatti, e richiedendo un ingombro minore sotto il cofano.
Per soddisfare i requisiti di componenti dalle alte prestazioni ed alta efficienza negli impianti elettrici ad alta tensione, ST ha sviluppato una gamma di MOSFET e diodi basati sul carburo di silicio particolarmente adatti alle applicazioni automobilistiche che richiedono alta tensione e conversione di potenza ad alta densità in un pacchetto compatto.
Il carburo di silicio ha una serie di attributi di proprietà dei materiali che lo rendono un’opzione superiore per i componenti elettronici di livello automobilistico. L’energia gap a banda larga di carburo di silicio è tre volte superiore a quella del silicio tradizionale e questo gap di banda più grande consente ai dispositivi SiC di operare in modo più efficace ed efficiente a tensioni più elevate e temperature più calde. I dispositivi SiC sono dotati anche di velocità di saturazione degli elettroni che è due volte più veloce del silicio, consentendo transizioni di commutazione più veloci.
La costante dielettrica del silicio è circa il 20% inferiore a quella del carburo di silicio, fatto che porta ad un aumento dell’efficienza in quanto, a parità di ogni altro fattore, riduce gli sprechi della stessa percentuale.
I componenti sono quindi più facili da raffreddare e più efficienti, con un vantaggio rilevante per il settore automobilistico.
(lo)
