El carburo de silicio es un compuesto que se utiliza a menudo en dispositivos electr\u00f3nicos de potencia. Posee varios atributos que pueden mejorar su rendimiento con respecto a los dispositivos basados en silicio, como una mayor capacidad de tensi\u00f3n de bloqueo y una menor resistencia espec\u00edfica a la conexi\u00f3n.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n de Littelfuse sobre estos atributos ha dado como resultado una nueva tecnolog\u00eda dise\u00f1ada para aumentar la eficiencia de los sistemas basados en AGPU. Littelfuse ha llevado a cabo con \u00e9xito extensas pruebas utilizando sistemas experimentales desarrollados a trav\u00e9s de este proyecto de investigaci\u00f3n, que han demostrado su eficacia.<\/p>\n
El carburo de silicio, una aleaci\u00f3n compuesta de silicio y carbono, se ha utilizado durante mucho tiempo como material abrasivo en muelas abrasivas desde su primera aparici\u00f3n en las muelas abrasivas de los a\u00f1os veinte, pasando posteriormente a la producci\u00f3n de cer\u00e1mica para chalecos antibalas y, m\u00e1s recientemente, encontrando uso como sustrato para la fabricaci\u00f3n de semiconductores de potencia. Sin embargo, recientemente se ha descubierto que tiene varias propiedades \u00fanicas que lo hacen especialmente adecuado para la fabricaci\u00f3n de componentes electr\u00f3nicos, como la producci\u00f3n de semiconductores de potencia.<\/p>\n
El SiC, o carburo de silicio, podr\u00eda revolucionar la electr\u00f3nica de potencia como alternativa a los dispositivos basados en silicio debido a sus propiedades el\u00e9ctricas \u00fanicas que le permiten ofrecer ventajas significativas sobre los IGBT y MOSFET de silicio.<\/p>\n
Al tener una elevada intensidad de campo el\u00e9ctrico de ruptura, los semiconductores de nitruro permiten crear capas de puerta y de deriva mucho m\u00e1s peque\u00f1as que las posibles con el silicio, lo que se traduce en tensiones de funcionamiento m\u00e1s altas y tiempos de conmutaci\u00f3n m\u00e1s cortos; adem\u00e1s, las temperaturas de funcionamiento pueden ser mucho m\u00e1s altas que las de los semiconductores convencionales basados en silicio.<\/p>\n
Todos estos factores se combinan para producir un semiconductor con un rendimiento superior en muchas aplicaciones, lo que ha dado lugar a su uso generalizado en dise\u00f1os de electr\u00f3nica de potencia como cargadores de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, inversores solares e inversores de tracci\u00f3n.<\/p>\n
El carburo de silicio puede soportar altos niveles de transitorios sin verse afectado, lo que lo convierte en un material excelente para topolog\u00edas de conmutaci\u00f3n duras y blandas, como las topolog\u00edas LLC y ZVS.<\/p>\n
Los m\u00f3dulos de potencia WolfPACK de Wolfspeed son una opci\u00f3n ideal para este tipo de aplicaciones y ofrecen muchas caracter\u00edsticas que los hacen adecuados para cargadores de veh\u00edculos el\u00e9ctricos de alto rendimiento, inversores solares, inversores de tracci\u00f3n y distribuci\u00f3n de energ\u00eda para centros de datos. Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre esta tecnolog\u00eda y c\u00f3mo puede ayudarle a conseguir eficiencia y rendimiento en su pr\u00f3ximo dise\u00f1o, descargue nuestro libro blanco:<\/p>\n
El carburo de silicio, com\u00fanmente conocido como SiC, se ha convertido en un material cada vez m\u00e1s utilizado en electr\u00f3nica de potencia debido a sus propiedades \u00fanicas. El SiC posee una excepcional intensidad de campo el\u00e9ctrico, lo que permite mejorar notablemente el rendimiento de los MOSFET y desarrollar dispositivos capaces de soportar transitorios de potencia que normalmente provocar\u00edan fallos en los IGBT tradicionales o los MOSFET de potencia est\u00e1ndar.<\/p>\n
El carburo de silicio puede funcionar a temperaturas m\u00e1s elevadas que el silicio, reduciendo as\u00ed la generaci\u00f3n de calor en los circuitos de potencia y aumentando la eficacia y reduciendo las p\u00e9rdidas t\u00e9rmicas, con lo que se conserva m\u00e1s energ\u00eda y se ahorran costes en energ\u00eda desperdiciada. Adem\u00e1s, el carburo de silicio ofrece una mayor protecci\u00f3n contra los arcos voltaicos y las sobretensiones, lo que resulta beneficioso tanto en el sector de la automoci\u00f3n como en el industrial.<\/p>\n
Otra ventaja del SiC son sus bajas p\u00e9rdidas de conmutaci\u00f3n, sobre todo en comparaci\u00f3n con los transistores de silicio; los MOSFET de SiC presentan menores p\u00e9rdidas de potencia de conducci\u00f3n y pueden encenderse y apagarse m\u00e1s r\u00e1pidamente, lo que mejora el rendimiento general del sistema, especialmente \u00fatil en aplicaciones en las que los interruptores de potencia deben encenderse y apagarse con frecuencia.<\/p>\n
Los m\u00f3dulos de potencia de carburo de silicio tienen capacidad para gestionar grandes flujos de corriente, lo que los hace perfectos para aplicaciones exigentes. Son capaces de manejar hasta 40 amperios de forma continua o r\u00e1fagas cortas de 100 amperios, una cifra significativamente superior a la de los IGBT de silicio tradicionales, que solo admiten un funcionamiento continuo de 10 amperios.<\/p>\n
Para evaluar el rendimiento de los SiC-IGBT, se construyeron varios sistemas experimentales. Entre ellos se encontraban el sistema AGPU, la prueba de pulso \u00fanico (SPT) y los sistemas de inversor trif\u00e1sico. Los tres demostraron que los SiC-IGBT superaban a sus hom\u00f3logos Si-IGBT tanto en caracter\u00edsticas de conmutaci\u00f3n dura y suave como en rendimiento de eficiencia.<\/p>\n
Sin embargo, cuando se utiliza un SiC-IGBT es necesario tener en cuenta sus requisitos de accionamiento para su controlador de puerta. En particular, su inductancia debe ser lo m\u00e1s baja posible para evitar el zumbido y las interferencias electromagn\u00e9ticas (EMI), y tambi\u00e9n debe soportar la tensi\u00f3n de puerta requerida durante las operaciones de encendido\/apagado.<\/p>\n
El carburo de silicio es un material emergente con numerosas ventajas sobre sus hom\u00f3logos de silicio. Entre otras caracter\u00edsticas, el carburo de silicio disipa mejor el calor, tiene una mayor resistencia a la ruptura cr\u00edtica (hasta 10 veces mayor) y es m\u00e1s fiable a altas temperaturas. Adem\u00e1s, las p\u00e9rdidas por conmutaci\u00f3n y conducci\u00f3n son menores, lo que se traduce en una mayor eficiencia. Estas cualidades hacen que el carburo de silicio sea ideal para aplicaciones de conversi\u00f3n de potencia.<\/p>\n
El carburo de silicio (SiC) es un compuesto de silicio y carbono con unas caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas excepcionales que lo hacen id\u00f3neo para aplicaciones de semiconductores de potencia. La seguridad, el respeto al medio ambiente y el excelente rendimiento del SiC lo hacen especialmente adecuado en inversores, cargadores de a bordo, convertidores CC\/CC y convertidores CC\/CA; adem\u00e1s, esta nueva tecnolog\u00eda podr\u00eda aumentar potencialmente la autonom\u00eda de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos hasta en un 6 por ciento.<\/p>\n
Los MOSFET de potencia de SiC presentan una menor resistencia de conmutaci\u00f3n y tiempos de conexi\u00f3n\/desconexi\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidos que sus hom\u00f3logos IGBT de silicio, lo que les permite ofrecer una alta capacidad de corriente en un encapsulado compacto con un menor n\u00famero de componentes externos, lo que se traduce en un ahorro de costes y una mayor fiabilidad.<\/p>\n
El SiC es un material excelente por su capacidad para soportar transitorios de tensi\u00f3n repentinos, lo que proporciona una seguridad adicional en condiciones de fallo. Esta caracter\u00edstica tambi\u00e9n hace posible el manejo de la corriente de cortocircuito, garantizando mejores medidas de seguridad contra la corriente de cortocircuito.<\/p>\n
Los SiC-IGBT son una opci\u00f3n ideal para los m\u00f3dulos de potencia h\u00edbridos, ya que su rango de temperatura de funcionamiento supera al de los IGBT est\u00e1ndar, caracter\u00edstica especialmente importante en entornos industriales en los que los componentes pueden estar sometidos a entornos agresivos. Adem\u00e1s, su mayor oscilaci\u00f3n de tensi\u00f3n entre la puerta y el emisor les permite trabajar a niveles de corriente m\u00e1s elevados sin problemas de sobreimpulso o subimpulso.<\/p>\n
Los semiconductores de potencia de carburo de silicio se han convertido en una opci\u00f3n cada vez m\u00e1s popular para diversas aplicaciones. Su eficiencia energ\u00e9tica supera con creces a la de sus hom\u00f3logos tradicionales de silicio y pueden soportar temperaturas m\u00e1s elevadas sin sufrir da\u00f1os. Adem\u00e1s, su menor p\u00e9rdida de conmutaci\u00f3n permite frecuencias m\u00e1s altas que los transistores de silicio normales, lo que resulta perfecto para topolog\u00edas de conmutaci\u00f3n duras y resonantes. Adem\u00e1s, su resistencia a la ruptura cr\u00edtica mucho mayor que la de los MOSFET est\u00e1ndar los hace a\u00fan m\u00e1s robustos frente a cargas de alto voltaje.<\/p>\n
Los investigadores utilizaron recientemente SPT para medir las caracter\u00edsticas de conmutaci\u00f3n de Si-IGBTs y SiC-IGBTs bajo cargas resistivas y RL. Sus mediciones revelaron que los dispositivos SiC-IGBT presentaban menores p\u00e9rdidas de conmutaci\u00f3n debido a una menor resistencia colector-emisor y tiempos de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidos, lo que se traduc\u00eda en una mayor eficiencia de conversi\u00f3n.<\/p>\n
Aunque los IGBT suelen considerarse ideales para los convertidores industriales de fuente de tensi\u00f3n, no siempre son la soluci\u00f3n \u00f3ptima en todas las aplicaciones. Sus mayores p\u00e9rdidas por conmutaci\u00f3n y otros tipos de semiconductores de potencia pueden provocar un aumento significativo de la temperatura en los sistemas e incrementar la disipaci\u00f3n de calor y disminuir la eficiencia; afortunadamente, los nuevos avances en semiconductores permiten a los dise\u00f1adores reducir estas p\u00e9rdidas por conmutaci\u00f3n.<\/p>\n
Los MOSFET de potencia de carburo de silicio poseen una resistencia a la ruptura cr\u00edtica muy superior a la de los IGBT, adem\u00e1s de funcionar de forma fiable a temperaturas mucho m\u00e1s elevadas, lo que les permite soportar los transitorios que se producen en los sistemas de potencia y, por tanto, mejorar la fiabilidad en general.<\/p>\n
Infineon ofrece tecnolog\u00edas de IGBT y carburo de silicio para aplicaciones que abarcan inversores de tracci\u00f3n e inversores solares, controladores de puerta para IGBT y MOSFET de potencia de carburo de silicio que ofrecen el m\u00e1ximo rendimiento y eficiencia en topolog\u00edas de conmutaci\u00f3n dura, as\u00ed como mayores frecuencias de conmutaci\u00f3n, lo que lleva a sistemas de menor tama\u00f1o con menor peso y mayor densidad de potencia.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is a compound often utilized in power electronics devices. It possesses various attributes that can improve performance over silicon-based devices, including increased blocking voltage capacities and reduced specific on-resistance. Littelfuse’s research on these attributes has resulted in new technology designed to increase efficiency within AGPU-based systems. Littelfuse has successfully conducted extensive trials using […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-537","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/537","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=537"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/537\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":538,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/537\/revisions\/538"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=537"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=537"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=537"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}