{"id":500,"date":"2024-06-29T13:11:14","date_gmt":"2024-06-29T05:11:14","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=500"},"modified":"2024-06-29T13:11:14","modified_gmt":"2024-06-29T05:11:14","slug":"modulos-de-energia-de-carbeto-de-silicio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/modulos-de-energia-de-carbeto-de-silicio\/","title":{"rendered":"M\u00f3dulos de energia de carbeto de sil\u00edcio"},"content":{"rendered":"<p>O carbeto de sil\u00edcio (SiC) \u00e9 um novo material inovador para aplica\u00e7\u00f5es de energia que promete aumentar a efici\u00eancia do sistema e, ao mesmo tempo, diminuir o tamanho, o peso e o formato do sistema. Tr\u00eas vezes mais condutivo termicamente do que o sil\u00edcio e com menores perdas de comuta\u00e7\u00e3o, ele permite temperaturas operacionais mais altas e tens\u00f5es maiores.<\/p>\n<p>Os m\u00f3dulos SiC v\u00eam em formas 2 em 1 que simplificam a configura\u00e7\u00e3o de circuitos de meia ponte, tornando-os perfeitos para inversores de tra\u00e7\u00e3o HEV\/EV ou qualquer miss\u00e3o com longos per\u00edodos de demanda de corrente m\u00e1xima.<\/p>\n<h2>Alta efici\u00eancia<\/h2>\n<p>Os dispositivos de pot\u00eancia de carbeto de sil\u00edcio (SiC) s\u00e3o uma das melhores maneiras de minimizar as perdas do sistema em aplica\u00e7\u00f5es de alta pot\u00eancia. Seu amplo bandgap permite frequ\u00eancias e tens\u00f5es de comuta\u00e7\u00e3o mais altas para aumentar a efici\u00eancia e, ao mesmo tempo, diminuir o tamanho dos componentes passivos. O SiC tamb\u00e9m apresenta uma opera\u00e7\u00e3o mais robusta em ambientes exigentes, pois \u00e9 tr\u00eas vezes mais condutivo termicamente do que o sil\u00edcio.<\/p>\n<p>Os dispositivos de energia SiC discretos podem ser utilizados em uma ampla variedade de aplica\u00e7\u00f5es industriais, mas \u00e0s vezes s\u00e3o necess\u00e1rias classifica\u00e7\u00f5es de corrente mais altas para sistemas cr\u00edticos, como fontes de alimenta\u00e7\u00e3o ininterruptas e carregadores de bateria. A Mitsubishi Electric lan\u00e7ou m\u00f3dulos de energia de segunda gera\u00e7\u00e3o de 1200 V que oferecem as vantagens da tecnologia SiC completa para aplica\u00e7\u00f5es com requisitos de corrente maiores do que os dispositivos discretos podem oferecer em um pacote f\u00e1cil de usar.<\/p>\n<p>Esses m\u00f3dulos usam MOSFETs de SiC com estruturas de meia ponte e s\u00e3o adequados para v\u00e1rias topologias de conversor, como inversores CC\/CC, bidirecionais e CA\/CA. Quando comparados aos dispositivos de sil\u00edcio convencionais, esses m\u00f3dulos podem reduzir as perdas de comuta\u00e7\u00e3o em at\u00e9 70% e, consequentemente, economizar energia.<\/p>\n<p>Esses m\u00f3dulos s\u00e3o constru\u00eddos com recursos de alta confiabilidade para atender aos padr\u00f5es de qualidade automotivos e industriais, incluindo testes de queima de porta em n\u00edvel de wafer e estresse de drenagem HTRB para diminuir as taxas de falhas extr\u00ednsecas; as classifica\u00e7\u00f5es de curto-circuito os tornam adequados para aplica\u00e7\u00f5es cr\u00edticas de seguran\u00e7a; seu design robusto permite a opera\u00e7\u00e3o em at\u00e9 230 \u00baC com altas tens\u00f5es de ruptura e tempos de recupera\u00e7\u00e3o r\u00e1pidos que ajudam a reduzir riscos como avalanches ou disparos.<\/p>\n<p>O SiC \u00e9 um material ideal para acionamentos de motores, pois \u00e9 capaz de suportar temperaturas mais altas do que os dispositivos tradicionais de sil\u00edcio e, ao mesmo tempo, aumentar a densidade de pot\u00eancia e melhorar o desempenho ao longo do tempo. Al\u00e9m disso, a resist\u00eancia do SiC \u00e0 degrada\u00e7\u00e3o causada pelo calor significa maior efici\u00eancia por longos per\u00edodos.<\/p>\n<p>O m\u00f3dulo semicondutor de pot\u00eancia full-SiC de 6,5kV da Mitsubishi Electric atingiu n\u00edveis de densidade de pot\u00eancia l\u00edderes no mundo. Isso poderia possibilitar equipamentos de energia menores e mais eficientes em termos de energia para sistemas de tra\u00e7\u00e3o de vag\u00f5es ferrovi\u00e1rios ou redes de transmiss\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o de eletricidade; al\u00e9m disso, ele apresenta controle descentralizado que permite que v\u00e1rios m\u00f3dulos sejam combinados em um m\u00f3dulo de energia maior para facilitar o projeto do sistema.<\/p>\n<h2>Corrente de fuga baixa<\/h2>\n<p>Os semicondutores de pot\u00eancia de carbeto de sil\u00edcio (SiC) t\u00eam se tornado cada vez mais populares devido \u00e0 sua capacidade de economizar energia em produtos eletr\u00f4nicos de pot\u00eancia. Os dispositivos de SiC s\u00e3o muito mais eficientes em termos de energia do que seus equivalentes de sil\u00edcio devido a um bandgap mais amplo, que requer menos energia para que os el\u00e9trons passem da banda de val\u00eancia para a banda de condu\u00e7\u00e3o, e operam em temperaturas e tens\u00f5es mais altas com perdas de comuta\u00e7\u00e3o reduzidas.<\/p>\n<p>Os m\u00f3dulos de pot\u00eancia baseados em SiC oferecem muitas vantagens que os tornam a solu\u00e7\u00e3o ideal para aplica\u00e7\u00f5es que exigem maior efici\u00eancia, velocidades de comuta\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pidas e maior confiabilidade, como inversores, carregadores de ve\u00edculos el\u00e9tricos, inversores solares e acionamentos de motores. Infelizmente, sua alta temperatura pode resultar em maior estresse na junta de solda do chip-substrato; com o tempo, esse estresse repetitivo pode degrad\u00e1-la e reduzir significativamente sua vida \u00fatil.<\/p>\n<p>A Vincotech apresentou uma solu\u00e7\u00e3o inovadora que aumenta drasticamente a capacidade de ciclo de energia dos dispositivos SiC, como os fabricados pela pr\u00f3pria Vincotech. Ao adicionar uma junta especial de solda chip-substrato, os m\u00f3dulos agora podem ser testados em temperaturas mais altas e com perfis de miss\u00e3o mais exigentes sem comprometer o desempenho ou a confiabilidade.<\/p>\n<p>A plataforma de m\u00f3dulos de energia SiC da empresa \u00e9 composta por m\u00f3dulos de 3300 V com MOSFETs SiC de meia ponte com drivers de porta integrados e circuitos de medi\u00e7\u00e3o, bases leves de AlSiC para estabilidade mec\u00e2nica, capacidade de opera\u00e7\u00e3o em temperatura de jun\u00e7\u00e3o cont\u00ednua de 175 graus Celsius e substrato de nitreto de sil\u00edcio de alta condutividade t\u00e9rmica para oferecer desempenho el\u00e9trico superior em ambientes adversos.<\/p>\n<p>Esses novos m\u00f3dulos v\u00eam embalados em um atraente pacote de 10 mm x 5 mm, o que os torna adequados para aplica\u00e7\u00f5es com restri\u00e7\u00f5es de espa\u00e7o, como as automotivas e aeroespaciais, e, usando sua tecnologia de combina\u00e7\u00e3o e empacotamento, podem facilmente se tornar parte de um sistema integrado.<\/p>\n<p>Atualmente, a Imperialx est\u00e1 usando esses novos m\u00f3dulos em v\u00e1rios prot\u00f3tipos de conversores de energia para demonstrar sua capacidade de fornecer comuta\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida, maior efici\u00eancia e redu\u00e7\u00e3o do custo total do sistema em aplica\u00e7\u00f5es de convers\u00e3o de energia. Eles apresentam mecanismos de prote\u00e7\u00e3o ajust\u00e1veis para proteger contra condi\u00e7\u00f5es perigosas, o que os torna uma excelente solu\u00e7\u00e3o para aplica\u00e7\u00f5es de engenharia que precisam de uma implementa\u00e7\u00e3o r\u00e1pida de conversores em escala reduzida, como no ensino ou na pesquisa.<\/p>\n<h2>Alta tens\u00e3o<\/h2>\n<p>O sil\u00edcio \u00e9 o material de refer\u00eancia para os semicondutores de pot\u00eancia, mas outros materiais com propriedades superiores, como o nitreto de g\u00e1lio e o carbeto de sil\u00edcio (SiC), oferecem melhor efici\u00eancia em temperaturas e tens\u00f5es mais altas, permitindo maior capacidade de manuseio de pot\u00eancia em espa\u00e7os menores com requisitos de resfriamento reduzidos para sistemas integrados de pot\u00eancia com efici\u00eancia energ\u00e9tica. Al\u00e9m disso, menos calor \u00e9 perdido durante a convers\u00e3o, diminuindo assim os requisitos de resfriamento e, ao mesmo tempo, tornando tudo muito mais eficiente em termos de energia em geral.<\/p>\n<p>O SiC oferece uma resist\u00eancia diel\u00e9trica 10 vezes maior que a do sil\u00edcio, permitindo que os dispositivos operem em tens\u00f5es mais altas sem sofrer danos ou gerar calor excessivo - ideal para aplica\u00e7\u00f5es em infraestrutura de carregamento e redes inteligentes que exigem altos n\u00edveis de tens\u00e3o.<\/p>\n<p>Os m\u00f3dulos de pot\u00eancia SiC de 10 kV da Imperialx apresentam indut\u00e2ncia de loop de comuta\u00e7\u00e3o mais baixa do que os MOSFETs de sil\u00edcio Si tradicionais e apresentam baixas taxas de capacit\u00e2ncia Miller para maiores velocidades de comuta\u00e7\u00e3o e maior efici\u00eancia nos projetos. Al\u00e9m disso, esses m\u00f3dulos foram projetados especificamente para facilitar o paralelismo, bem como a compatibilidade com projetos de gate drive padr\u00e3o.<\/p>\n<p>Os PowerModules SiC de 10 kV da Imperialx oferecem uma interface atraente entre m\u00f3dulo de pot\u00eancia e sistema que pode reduzir o custo geral do sistema. Al\u00e9m disso, seu encapsulamento aumenta a confiabilidade e diminui as perdas de energia em temperaturas elevadas, ajudando a reduzir os custos gerais do sistema.<\/p>\n<p>Com inv\u00f3lucros padr\u00e3o do setor, tecnologias de empacotamento sofisticadas e os mais novos chips SiC combinados para produzir m\u00f3dulos de energia SiC totalmente otimizados para aproveitar todos os seus benef\u00edcios, os m\u00f3dulos SiC podem ser aproveitados em uma ampla gama de aplica\u00e7\u00f5es, como esta\u00e7\u00f5es de carregamento de ve\u00edculos el\u00e9tricos, carregadores de bordo, conversores CC\/CC, e-compressores, c\u00e9lulas de combust\u00edvel, fontes de alimenta\u00e7\u00e3o m\u00e9dicas, inversores fotovoltaicos.<\/p>\n<p>Os m\u00f3dulos de pot\u00eancia ACEPACK DRIVE da Imperialx foram projetados especificamente para atender aos exigentes perfis de miss\u00e3o associados ao carregamento e \u00e0 atua\u00e7\u00e3o de ve\u00edculos el\u00e9tricos (EV). Sua constru\u00e7\u00e3o robusta e confi\u00e1vel \u00e9 adequada para vibra\u00e7\u00f5es de transporte, bem como para condi\u00e7\u00f5es extremas de temperatura ambiente, com placas internas de classifica\u00e7\u00e3o de campo e resistores PDIV de alta temperatura para garantir uma opera\u00e7\u00e3o segura com conex\u00f5es de barramento curtas e longas - recursos ideais para prototipagem r\u00e1pida de conversores de energia de alto desempenho, bem como para outras aplica\u00e7\u00f5es de pesquisa exigentes.<\/p>\n<h2>Baixo peso<\/h2>\n<p>Os m\u00f3dulos de pot\u00eancia de SiC s\u00e3o muito menores, mais leves e mais compactos do que seus equivalentes de sil\u00edcio (Si), permitindo que os projetistas criem sistemas com custos totais de lista de materiais (BOM) e de montagem mais baixos.<\/p>\n<p>O carbeto de sil\u00edcio pode oferecer o m\u00e1ximo de benef\u00edcios quando integrado a um m\u00f3dulo de pot\u00eancia que tenha sido cuidadosamente projetado. Para maximizar o desempenho desses m\u00f3dulos, seus componentes devem ser projetados de modo a ter resist\u00eancia t\u00e9rmica m\u00ednima - isso permite que o m\u00f3dulo de pot\u00eancia atinja todo o seu potencial e, ao mesmo tempo, evita falhas precoces devido ao envelhecimento eletrot\u00e9rmico.<\/p>\n<p>Os m\u00f3dulos de pot\u00eancia formam a espinha dorsal dos sistemas de convers\u00e3o de energia el\u00e9trica. Eles s\u00e3o empregados em uma s\u00e9rie de aplica\u00e7\u00f5es, desde inversores e esta\u00e7\u00f5es de carregamento de ve\u00edculos el\u00e9tricos, passando por sistemas de energia industriais e aeron\u00e1uticos, at\u00e9 casos de uso militar. Os dispositivos semicondutores de pot\u00eancia SiC s\u00e3o \u00f3timas op\u00e7\u00f5es, pois oferecem efici\u00eancia superior e, ao mesmo tempo, s\u00e3o econ\u00f4micos, leves e exigem pouca manuten\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Os dispositivos de carbeto de sil\u00edcio n\u00e3o s\u00f3 oferecem maior efici\u00eancia e menores custos de BOM, mas tamb\u00e9m podem operar em frequ\u00eancias de comuta\u00e7\u00e3o mais altas do que seus equivalentes de sil\u00edcio, dando aos engenheiros mais espa\u00e7o para projetar solu\u00e7\u00f5es com maior densidade de pot\u00eancia, menores perdas de condu\u00e7\u00e3o, resposta transit\u00f3ria mais r\u00e1pida e robustez.<\/p>\n<p>Os m\u00f3dulos de pot\u00eancia ACEPACK DRIVE apresentam uma solu\u00e7\u00e3o de resfriamento l\u00edquido direto com MOSFETs de carboneto de sil\u00edcio de alto desempenho e drivers de porta em um pacote IGBT de tamanho m\u00e9dio para facilitar o layout, a montagem e os altos n\u00edveis de confiabilidade. Os engenheiros podem tirar proveito disso para obter mais pot\u00eancia em menos espa\u00e7o com maior facilidade e, ao mesmo tempo, simplificar os procedimentos de layout e montagem para aumentar a produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>O m\u00f3dulo de alimenta\u00e7\u00e3o ACEPACK DRIVE apresenta excelente desempenho em termos de temperatura com sua pilha t\u00e9rmica que ajuda a reduzir a corrente de fuga no estado e na porta em 20% ou mais, para maior densidade de pot\u00eancia, menor dissipa\u00e7\u00e3o de calor e maior confiabilidade, al\u00e9m de atender aos exigentes requisitos de vida \u00fatil.<\/p>\n<p>A plataforma MOSFET de pot\u00eancia de carbeto de sil\u00edcio SEMITOP E1\/E2 inclui v\u00e1rias gera\u00e7\u00f5es de chips em diversas topologias, como sixpack, meia ponte e ponte H; isso torna a s\u00e9rie SEMITOP uma das solu\u00e7\u00f5es de m\u00f3dulo de pot\u00eancia de SiC mais avan\u00e7adas do mercado. Al\u00e9m disso, um de seus coeficientes de temperatura RDS(on) est\u00e1 entre os mais baixos dispon\u00edveis no mercado, o que faz com que essa s\u00e9rie esteja entre os m\u00f3dulos de pot\u00eancia mais avan\u00e7ados em oferta.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide (SiC), is an innovative new material for power applications that promises to increase system efficiency while decreasing system size, weight and form factor. Three times more thermally conductive than silicon and with lower switching losses it enables higher operating temperatures and greater voltages. SiC modules come in 2-in-1 forms that make configuring half-bridge [&hellip;]<\/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-500","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/500","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=500"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/500\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":501,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/500\/revisions\/501"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=500"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=500"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=500"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}