A eletrônica de potência sempre busca uma tecnologia mais eficiente e acredite em mim, este mundo dos sistemas de potência nunca tem o suficiente. Um BIC SiC MOSFET de 1200 Volts abriu o que pode ser considerado o desenvolvimento mais revolucionário na eletrônica de potência. Existem muitos contraexemplos assim. As vantagens desses novos SiC MOSFETs em comparação com interruptores baseados em silício convencional (Si) IGBT/MOS incluem classificações de tensão mais altas; comutação mais rápida e perdas de comutação menores.
Como já mencionado, o principal benefício dos MOSFETs de SiC de 1200V em comparação com o silício (Si) tradicional é sua maior capacidade de voltagem. Esses novos MOSFETs podem lidar com voltagens de até 1200V, que é muito superior ao limite convencional de cerca de 600V para MOSFETs de silício e dispositivos chamados superjunction. Esta é uma característica relevante para aplicações de alta voltagem, como veículos elétricos (EVs), sistemas de energia renovável e fontes de alimentação industriais.
os MOSFETs de SiC de 1200V têm maior capacidade de voltagem e velocidades de comutação mais rápidas. Isso permite que eles se liguem e desliguem muito mais rapidamente, o que equivale a maior eficiência e também a perdas de energia menores. Além disso, os MOSFETs de SiC têm uma resistência de ligação menor do que os FETs de potência baseados em silício, o que também ajuda a reduzir a eficiência da conversão de DC/AC.
os MOSFETs de SiC de 1200V oferecem voltagem mais alta e velocidades de comutação mais rápidas, tornando-os ideais para a maioria das aplicações. Os MOSFETs de SiC podem ser usados em veículos elétricos para melhorar a eficiência e o desempenho dos eletrônicos de potência para aplicações motorizadas como essa. Como a velocidade de comutação dos MOSFETs de SiC é mais rápida, eles também podem ser aplicados em sistemas de acionamento de motores industriais e fontes de alimentação, onde o calor excessivo do inversor de ponte semi-ponte pode ser um desafio.
Um segmento no qual os MOSFETs de SiC estão se tornando comuns são os sistemas de energia renovável. Como exemplo, MOSFETs de SiC em sistemas solares têm o potencial de permitir maior densidade de potência e vida útil mais longa para inversores que convertem a potência CC dos painéis solares em energia AC para a rede. Devido às maiores capacidades de tensão dos MOSFETs de SiC, eles são ideais para essa aplicação porque os painéis solares geram altas tensões e os MOSFETs de silício tradicionais têm dificuldade com isso.
Vantagens dos MOSFETs de SiC de 1200V para uso em Ambiente de Alta Temperatura
Acima de tudo, os MOSFETs de SiC também podem funcionar em altas temperaturas. Por outro lado, os MOSFETs de silício são amplamente ineficientes em altas temperaturas e podem superaquecer até parar de funcionar. Em contraste com os MOSFETs de silício, o MOSFET de SiC pode operar até 175°C, o que é superior à temperatura máxima para a classe de isolamento de potência de motores mais comumente usada.
Essa alta capacidade térmica pode ser uma mudança de paradigma nos casos de uso industrial. Por exemplo, os SiC MOSFETs podem ser empregados para ajustar a velocidade e o torque de um motor em sistemas de controle de motores. Em um ambiente de alta temperatura no qual o motor está operando, os SiC MOSFETs podem ser mais eficientes e confiáveis do que os MOSFETs baseados em silício tradicionais.
Os sistemas de energia renovável são uma área particularmente grande e em crescimento para o impacto dos SiC MOSFETs de 1200V. O mundo, com seu ímpeto, está migrando para fontes de energia renovável na forma de solar ou eólica, e isso aumentou a necessidade de alcançar eletrônica de potência eficiente.
O uso de SiC MOSFETs também pode resolver muitos problemas comuns dos sistemas de energia renovável. Como exemplo, eles podem ser usados no inversor para converter energia contínua (CC) dos painéis solares em energia alternada (CA) para a rede. Os SiC MOSFETs tornam a conversão mais vantajosa, o que significa que o inversor é capaz de operar com maior eficiência e menos perda de energia.
Os MOSFETs de SiC também podem ajudar a resolver alguns outros problemas associados à integração da rede com sistemas de energia renovável. Por exemplo, se um grande aumento for criado por energia solar ou eólica, desmodificando digitalmente quanto a rede pode carregar. Inversores Conectados à Rede: o uso de MOSFETs de SiC em inversores conectados à rede permite o controle ativo de potência reativa, contribuindo para a estabilização da rede e uma entrega confiável de energia.
Desbloqueie o Poder dos MOSFETs de SiC de 1200V na Eletrônica Moderna
Os MOSFETs baseiam-se no carbeto de silício e em suas propriedades de banda larga ampla para operar a temperaturas, frequências e tensões muito mais altas do que seus predecessores de silício mais simples. Esta classificação de 1200V é particularmente importante para aplicações de conversão de alta potência, como veículos elétricos (EVs), inversores fotovoltaicos e sistemas de acionamento de motores industriais. Os MOSFETs de SiC reduzem as perdas de comutação e as perdas de condução, permitindo um novo nível de eficiência que por sua vez possibilita sistemas de resfriamento menores, menor consumo de energia e proporciona economia de custos ao longo do tempo.
Sistemas de energia renovável baseados em PV solar e turbinas eólicas integrados à rede são sensíveis a mudanças em voltagem, frequência de corrente, entre outros, também exigindo componentes que possam suportar baixa eficiência inerente às flutuações da potência de entrada. Os MOSFETs de SiC de 1200V alcançam isso ao oferecerem frequências de comutação mais rápidas, proporcionando um melhor controle da conversão de energia. O que não apenas se traduz em uma maior eficiência do sistema como um todo, mas também em uma estabilidade e capacidade de integração à rede aprimoradas, desempenhando um papel significativo na promoção de um cenário de implantação de energia mais ecológico e sustentável.
Maior autonomia e carregamento mais rápido habilitados pela tecnologia MOSFET de SiC de 1200V [Inglês]
Essas são as palavras mágicas na indústria de veículos elétricos (VE), onde marcas domésticas e design de vanguarda existem principalmente para atender à alta prioridade de alcançar tanto maior autonomia do que os concorrentes quanto tempos de carregamento mais rápidos. Os MOSFETs de SiC de 1200V da Cree economizam espaço e peso nos trens de potência dos VE quando instalados em carregadores a bordo e sistemas de propulsão. Seu funcionamento em temperaturas mais altas reduz os requisitos de resfriamento, o que libera espaço e peso para mais baterias ou melhora o design do veículo. Além disso, a eficiência aumentada facilita a extensão da autonomia e tempos de carregamento mais rápidos - dois fatores-chave na adoção de VE pelos consumidores que acelerará sua proliferação global.
Resolvendo o Desafio das Altas Temperaturas em Sistemas Menores e Mais Confiáveis
A gestão térmica e as restrições de espaço são armadilhas reais em muitos sistemas eletrônicos de alta performance. Como o MOSFET de SiC de 1200V é tão resistente a temperaturas mais altas, isso significa que os sistemas de resfriamento também podem ser reduzidos em tamanho, assim como embalagens, sem qualquer perda de confiabilidade. Os MOSFETs de SiC desempenham um papel crucial em indústrias como aeroespacial, exploração de petróleo e gás, maquinário pesado, onde as condições de operação são exigentes e o espaço é limitado para menores dimensões, menos peso, oferecendo resiliência em ambientes severos e reduzindo esforços de manutenção.
Uso Ampliado dos MOSFETs de Carbeto de Silício a 1200 V
No entanto, as aplicações dos MOSFETs de SiC de 1200V se estendem muito além da energia renovável e mobilidade elétrica. Eles são usados no desenvolvimento de conversores DC/DC de alta frequência para data centers e equipamentos de telecomunicações, a fim de proporcionar eficiência energética, densidade de potência etc. Eles ajudam a miniaturizar sistemas de imagem e ferramentas cirúrgicas em dispositivos médicos. A tecnologia de SiC está impulsionando carregadores e adaptadores em eletrônicos de consumo, resultando em dispositivos menores, que operam mais frios e com maior eficiência. Com pesquisas e desenvolvimentos contínuos, as aplicações desses materiais avançados parecem praticamente ilimitadas.
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Resumindo, a emergência dos SiC MOSFETs de 1200V é um jogo transformador na eletrônica de potência e leva a uma eficácia, confiabilidade e miniaturização do sistema sem precedentes. Suas aplicações são amplas, variando da revolução da energia verde à indústria automotiva e avanços tecnológicos de ponta, por exemplo. Isso é promissor para um futuro da tecnologia SiC MOSFET que continuará a empurrar limites, e seu uso sendo verdadeiramente transformador conforme olhamos 50 anos à frente no mundo de hoje.
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