Les bornes écoénergétiques d'aujourd'hui, qui servent à recharger les véhicules commerciaux, ainsi que les systèmes d'alimentation auxiliaires, les onduleurs photovoltaïques, les convertisseurs de tension et autres applications industrielles et de transport, font tous appel à des dispositifs de puissance à commutation haute tension. Pour répondre à ces exigences, Microchip Technology Inc. a annoncé aujourd'hui l’extension de son catalogue, avec une famille de puces, dispositifs discrets et modules de puissance à base de MOSFET carbure de silicium (SiC) 1 700 V.
 

Technologie carbure de silicium

La technologie carbure de silicium 1 700 V de Microchip est une alternative aux IGBT silicium. La technologie précédente obligeait les concepteurs à faire des compromis sur les performances, et à mettre en œuvre des topologies complexes, compte tenu des limites de fréquence de commutation des IGBT dues aux pertes. Par ailleurs, la taille et le poids des systèmes électroniques de puissance étaient pénalisés par les transformateurs, dont la taille ne pouvait être réduite qu'en augmentant la fréquence de commutation.

Cette nouvelle famille de produits à base de carbure de silicium permet aux concepteurs de dépasser les IGBT, et d'utiliser des topologies à deux niveaux, avec un nombre de composants réduit, un meilleur rendement, et des circuits de commande plus simples. Sans limite de fréquence de commutation, les convertisseurs de puissance peuvent être considérablement réduits en taille et en poids, et libèrent ainsi de la place pour d’autres bornes de recharge, pour des places passager payantes ou pour de la capacité de chargement supplémentaire - ou peuvent aussi permettre d’étendre l'autonomie des véhicules lourds, des bus électriques et autres véhicules commerciaux alimentés par batterie - le tout pour un coût global inférieur.
 
« Les développeurs du secteur des transports sont constamment sollicités pour faire entrer davantage de personnes et de marchandises dans des véhicules qui ne peuvent être agrandis, » déclare Leon Gross, Vice-Président de la division Produits Discrets de Microchip. « L'une des meilleures façons d'y parvenir est de réduire la taille et le poids des équipements de conversion d'énergie, grâce à des dispositifs de puissance haute tension en carbure de silicium. Les avantages que cette technologie procure pour le transport sont tout aussi intéressants pour de nombreuses autres applications industrielles. »
 
Parmi les caractéristiques intéressantes, citons la stabilité de l'oxyde de grille, Microchip n'ayant observé aucune dérive de tension de seuil, même après 100 000 impulsions lors de tests répétitifs de commutation inductive sans bridage (R-UIS). Les tests R-UIS ont également montré une excellente robustesse aux phénomènes d’avalanche, et une grande stabilité paramétrique, qui, associées à la stabilité de l'oxyde de grille, ont permis de démontrer une grande fiabilité de fonctionnement pendant toute la durée de vie. En outre, l’absence de dégradation de la diode intrinsèque permet d’éviter le recours à une diode externe dans le cas du MOSFET au carbure de silicium. La résistance aux courts-circuits comparable à celle des IGBT permet de survivre à des transitoires électriques dangereux. La courbe de RDS(on) plus plate en fonction de la température de jonction (entre 0°C et 175°C) permet au système de fonctionner avec une stabilité supérieure à celle d’autres MOSFET au carbure de silicium, qui sont plus sensibles à la température.