Onsemi présente des modules de puissance intelligents en carbure de silicium pour réduire la consommation d’énergie et le coût total du système
Les modules de puissance intelligents (IPM) d'onsemi, EliteSiC SPM 31, permettent d'obtenir le meilleur rendement et les meilleures performances pour les onduleurs dédiés au contrôle moteur dans le plus petit format.
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Onsemi présente la première génération de ses modules de puissance intelligents (IPM) SPM31 1200V en carbure de silicium (SiC) à base de transistors à effet de champ à grille metal-oxyde (MOSFET). Les IPM EliteSiC SPM 31 d'onsemi apportent la plus grande efficacité énergétique et la plus grande densité de puissance dans le plus petit format par rapport à la technologie IGBT Field Stop 7, ce qui se traduit par un coût total du système inférieur à toute autre solution de référence sur le marché. Leurs performances thermiques améliorées, leurs pertes de puissance réduites et leur capacité à supporter des vitesses de commutation rapides font de ces IPM des composants idéals pour les applications nécessitant des onduleurs triphasés telles que les ventilateurs à commutation électronique (CE) dans les data centers d’IA, les pompes à chaleur, les systèmes CVC commerciaux, les servomoteurs, la robotique, les variateurs de fréquences), et les pompes et ventilateurs industriels.
Les modules de puissance intégrés EliteSiC SPM 31 offrent plusieurs calibres de courant allant de 40A à 70A. Complétés par la gamme IGBT SPM 31 IPM d'onsemi, couvrant les faibles courants de 15A à 35A, onsemi fournit maintenant la plus large gamme de solutions de modules de puissance intégrés évolutifs et flexibles de l'industrie dans un petit boîtier.
Pourquoi c'est important : En 2023, les activités des bâtiments résidentiels et commerciaux représentaient 27,6 % de la consommation d'énergie finale aux États-Unis. À mesure que l'électrification et l'adoption de l'IA se développent, en particulier avec la construction de plus de data centers d'IA qui augmentent les demandes d'énergie, la nécessité de réduire la consommation d'énergie des applications dans ce secteur devient de plus en plus critique. Les semi-conducteurs de puissance capables de convertir efficacement l'énergie électrique sont la clé de cette transition vers un monde à faibles émissions de carbone.
Avec l'augmentation du nombre et de la taille des data centers, la demande de ventilateurs CE devrait s'accroître. Ces ventilateurs de refroidissement maintiennent un environnement de fonctionnement idéal pour tous les équipements d'un data center et sont essentiels pour une transmission de données précise et sans erreur. L’IPM SiC garantit un fonctionnement fiable et une efficacité maximale du ventilateur CE.
Comme beaucoup d'autres applications industrielles telles que les entraînements de compresseurs et les pompes, les ventilateurs CE nécessitent une densité de puissance et une efficacité plus élevées que les solutions IGBT plus grandes existantes. En optant pour les modules de puissance intelligents EliteSiC SPM 31, les clients peuvent bénéficier d'un encombrement plus faible, de performances plus élevées et d'une conception simplifiée grâce à une intégration poussée, ce qui permet de réduire le temps de développement et le coût total du système, ainsi que les émissions de gaz à effet de serre. Par exemple, par rapport à une solution système qui utilise un module de puissance intégré (PIM) IGBT actuel avec des pertes de puissance de 500 W à une charge de 70 %, la mise en œuvre de modules IPM 31 EliteSiC SPM hautement efficaces pourrait réduire la consommation d'énergie annuelle et le coût par ventilateur EC de 52 %.
Comment cela fonctionne-t-il ? L’IPM EliteSiC SPM 31 entièrement intégré se compose d'un pilote de grille indépendant côté haute tension, d'un circuit intégré basse tension (CIBT), de six MOSFET EliteSiC et d'un capteur de température (capteur de température de tension (CTT) ou thermistance). Le module est basé sur la technologie SiC M3, leader dans l'industrie, qui réduit la taille des puces et est optimisée pour les applications à commutation dure avec une performance améliorée en termes de temps de résistance aux courts-circuits (TRCC) lorsqu'elle est utilisée dans le boîtier SPM 31, ce qui les rend appropriés pour les commandes de moteurs à inverseur à usage industriel. Les MOSFET sont configurés en pont triphasé avec des connexions de source séparées pour les branches inférieures afin d'offrir une flexibilité maximale dans le choix de l'algorithme de contrôle.
En outre, les IPM EliteSiC SPM 31 intègrent les avantages suivants :
- MOSFET EliteSiC M3 à faible perte et résistant aux courts-circuits pour éviter les défaillances catastrophiques de l'équipement et des composants, telles que les chocs électriques ou les incendies.
- Protection intégrée contre les sous-tensions (UVP) pour protéger contre les dommages causés à l'appareil lorsque la tension est faible.
- En tant que produit pair à pair de l’IGBT S FS7 PM 31, les clients peuvent choisir entre différentes valeurs nominales de courant tout en utilisant la même carte PCB
- Certifié UL pour répondre aux normes de sécurité nationales et internationales.
- Alimentation à une seule mise à la terre offrant une meilleure sécurité, une meilleure protection de l'équipement et une meilleure réduction du bruit.
Conception simplifiée et taille réduite des cartes clients grâce aux
- Contrôles inclus pour les pilotes de grille et les protections.
- Diodes et résistances d'amorçage (DRA) et de démarrage (DRD) intégrées
- Diodes de suralimentation internes fournies pour l'entraînement de suralimentation de la grille côté haut
- Capteur de température intégré (sortie VTS par LVIC et/ou thermistance)
- Circuit intégré haute tension à grande vitesse
Plus d’information :
- En savoir plus sur EliteSiC SPM 31 IPMs and FS7 IGBT SPM 31 IPMs de onsemi
- Lire les notes d’application pour EliteSiC SPM 31 IPMs et FS7 IGBT SPM 31 IPMs
