Rutronik amplia il portafoglio di semiconduttori di potenza SiC

Crediti fotografici: Bosch

L’elettronica di potenza in settori come la mobilità elettrica, le energie rinnovabili e gli azionamenti industriali si sta orientando verso semiconduttori a banda larga per migliorare l’efficienza e le prestazioni termiche. In questo contesto, Bosch ha introdotto i suoi MOSFET SiC Gen3, mentre Rutronik sta preparando l’integrazione di questi dispositivi nel proprio portafoglio di distribuzione.

Il carburo di silicio nei sistemi ad alta tensione
Il carburo di silicio è diventato un materiale chiave nell’elettronica di potenza ad alta tensione grazie alla sua capacità di ridurre le perdite di commutazione e operare a temperature più elevate rispetto ai dispositivi tradizionali in silicio. Queste proprietà sono particolarmente rilevanti in applicazioni come inverter di trazione, sistemi fotovoltaici e azionamenti industriali, dove efficienza e gestione termica influenzano direttamente le prestazioni del sistema.

I MOSFET SiC Gen3 sono progettati per rispondere a queste esigenze migliorando le caratteristiche di commutazione e consentendo una maggiore efficienza operativa. La riduzione delle perdite di commutazione diminuisce la dissipazione energetica durante il funzionamento ad alta frequenza, supportando una conversione di potenza più efficiente.

Bilanciamento tra perdite di conduzione e di commutazione
Un aspetto centrale della progettazione dei nuovi dispositivi è l’ottimizzazione tra perdite di conduzione e comportamento di commutazione. Nel funzionamento dei semiconduttori di potenza, le perdite complessive del sistema dipendono da entrambi i parametri, in particolare in condizioni di carico dinamico e ad alte frequenze di commutazione.

Migliorando questo equilibrio, i dispositivi riducono le perdite energetiche complessive a livello di sistema. Ciò è particolarmente rilevante per applicazioni con profili di carico variabili, come i sistemi di trazione dei veicoli elettrici o gli azionamenti industriali a velocità variabile, dove le prestazioni di commutazione incidono direttamente sull’efficienza.

Impatto sulla densità di potenza e sull’integrazione di sistema
La riduzione delle perdite e le migliori caratteristiche termiche consentono una maggiore densità di potenza, permettendo ai progettisti di ridurre le dimensioni dei componenti e l’ingombro complessivo del sistema. In termini pratici, questo supporta la progettazione di inverter più compatti e sistemi di elettronica di potenza più leggeri.

Nella mobilità elettrica, una maggiore efficienza contribuisce ad aumentare l’autonomia riducendo le perdite energetiche negli inverter di trazione e nei caricabatterie di bordo. Nei sistemi industriali ed energetici, l’efficienza migliorata si traduce in minori costi operativi e in un utilizzo più efficace dell’energia.

Ambiti di applicazione nei sistemi energetici e di mobilità
I MOSFET SiC Gen3 sono destinati ad applicazioni ad alta tensione in cui efficienza, affidabilità e prestazioni di commutazione sono fattori critici. Tra queste rientrano inverter di trazione e sistemi di ricarica per veicoli elettrici, inverter fotovoltaici, sistemi di accumulo di energia e azionamenti industriali.

In tali applicazioni, i dispositivi supportano frequenze di commutazione più elevate, consentendo un controllo più preciso e una possibile riduzione delle dimensioni dei componenti passivi come induttori e condensatori.

Supporto alla progettazione e integrazione nella filiera digitale
Il ruolo di Rutronik nella preparazione del proprio portafoglio per questi dispositivi evidenzia la necessità di supporto alla distribuzione e al design-in con l’espansione dell’adozione del SiC lungo la filiera digitale. L’accesso a supporto applicativo, disponibilità dei componenti ed esperienza di integrazione è essenziale per gli ingegneri che implementano tecnologie a banda larga nei sistemi produttivi.

Bosch mette inoltre a disposizione risorse tecniche aggiuntive, tra cui un webinar dedicato alla tecnologia SiC, che tratta aspetti di progettazione, ottimizzazione dell’efficienza e casi d’uso nei moderni sistemi ad alta tensione.

Edito da Aishwarya Mambet, redattrice Induportals, con il supporto dell’IA.

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