Em importante artigo que publicamos na revista INCB Eletrônica 4, ressaltamos a importância das novas tecnologias Wide Bandgap e Ultra Wide Bandgap na elaboração de novos dispositivos semicondutores, principalmente a base de Carbeto ou Carboneto de Silício SiC. Transistores MOSFETs de potência com essa tecnologia estão se tornando cada vez mais comuns e diversos produtos desta família se destacam. Escolhemos alguns que encontramos na Mouser Electronics e comentamos neste artigo.
Conforme explicamos no artigo dado no link, essas novas tecnologias partem das propriedades dos materiais semicondutores que possuem bandas proibidas que para os tipos comuns como o silício e o germânio são relativamente baixas, conforme mostra a figura 1.
Um tipo de material amplamente que está sendo amplamente utilizado na eletrônica é o SiC que tem uma banda proibida de 3,3 V tipicamente, conforme mostra a figura 2.
Transistores de efeito de campo de potência (MOSFETs) SiC apresentam uma série de vantagens em relação aos mesmos componentes fabricados com materiais tradicionais. Podemos destacar como vantagens:
- Maior rendimento na conversão de energia com menores perdas ohmicas
- Podem operar com tensões maiores
- Tem maior rendimento na faixa de 1 kHz a 1 MHz
Tipos disponíveis
Diversos fabricantes tradicionais de dispositivos comutadores de potência já possuem em suas linhas tipos de MOSFETs SiC disponíveis. Destacamos alguns disponíveis na Mouser Electronics com os links para acesso à compra, disponibilidade em estoque e outras informações.
onsemi NTH4L020N090SC1 MOSFET de carboneto de silício (SiC)
O MOSFET de carboneto de silício (SiC) onsemi NTH4L020N090SC1 fornece desempenho de comutação superior e maior confiabilidade do que o silício. O MOSFET da onsemi apresenta baixa resistência de condução e um tamanho de chip compacto para garantir baixa capacitância e carga de porta. Consequentemente, os benefícios do sistema incluem a maior eficiência, frequência de operação mais rápida, maior densidade de energia, EMI reduzida e tamanho de sistema reduzido.
yp. RDS(on) = 20m? @ VGS = 15V
Typ. RDS(on) = 16m? @ VGS = 18V
Ultra-low gate charge (QG(tot) = 196nC)
Low effective output capacitance (Coss = 296pF)
Vds nax = 900 V
Corrente maxima de dreno = 116 A
Dissipação máxima: 242 W
LSIC1MO120G0040 1200 V, 40 mOhm N-Channel SiC MOSFET
Este MOSFET de Canal N da Littelfuse foi otimizado para aplicações de altas frequências e alta eficiência apresentando baixa carga de capacitância de gate. A corrente típica máxima é de 50 A;
https://br.mouser.com/ProductDetail/Littelfuse/LSIC1MO120G0040?qs=iLbezkQI%252BsiGO4fCMhM6Qw%3D%3D
MBG65R022M1H - 650 V CoolSiCª M1 SiC Trench Power Device
Este componente da Infineon, de 650 V consiste num CoolSiCª M1 SiC O CoolSiC™ de 650 V é construído sobre a tecnologia sólida de carboneto de silício desenvolvido na Infineon em mais de 20 anos. Aproveitando o amplo bandgap características do SiC; O MOSFET de 650V CoolSiC™ oferece uma combinação de desempenho, confiabilidade e facilidade de uso. Adequado para alta temperatura e operações severas, permite a simplificação e custo implantação efetiva da mais alta eficiência do sistema.
Características
• Comportamento de comutação otimizado para correntes mais altas
• Diodo de corpo rápido robusto de comutação com baixo Qf
• Confiabilidade de óxido de gate superior
• Tj,max=175°C e excelente comportamento térmico
• Menor RDS(on) e dependência da corrente de pulso na temperatura
• Maior capacidade de avalanche
• Compatível com drivers padrão (tensão de condução recomendada: 0V-18V)
• A fonte Kelvin fornece perdas de comutação até 4 vezes menores
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