onsemi: prestazioni migliori con i nuovi moduli IGBT

I nuovi moduli di potenza QDual3 Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) di settima generazione di onsemi offrono maggiore densità di potenza e fino al 10% di potenza di uscita in più rispetto ad altri prodotti concorrenti. Basato sulla più recente tecnologia IGBT Field Stop 7 (FS7), il modulo QDual3 da 800 ampere garantisce infatti un’efficienza leader nel settore, consentendo di ridurre i costi di sistema e semplificare la progettazione. In un inverter da 150 KW, il modulo QDual3 limita le perdite di 200 watt rispetto alla più stretta concorrenza, riducendo significativamente le dimensioni del dissipatore. QDual3 è progettato per funzionare in condizioni difficili, il che lo rende ideale per convertitori elettronici ad alta potenza come gli inverter centrali degli impianti solari, i sistemi di accumulo di energia (ESS), i veicoli agricoli commerciali (CAV) e gli azionamenti dei motori industriali. Attualmente sono disponibili due diversi prodotti, a seconda delle applicazioni: il NXH800H120L7QDSG e il SNXH800H120L7QDSG.

Perché è importante

La crescente adozione delle energie rinnovabili amplifica la necessità di soluzioni capaci di gestire i picchi della domanda e garantire la continuità della fornitura. In questo scenario il Peak Shaving, la pratica di ridurre l’uso dell’elettricità durante le ore di punta, è essenziale per mantenere la stabilità della rete e ridurre i costi. Utilizzando i moduli QDual3, i produttori possono costruire inverter ed ESS che, a parità di dimensioni, sono in grado di generare maggiore quantità energia. Negli impianti più grandi, i moduli QDual3 possono essere messi in parallelo per aumentare la potenza di uscita fino a un paio di MW e, rispetto alle soluzioni tradizionali con moduli da 600 A, il QDual3 da 800 A riduce significativamente la quantità di moduli necessaria, semplificando notevolmente la complessità della progettazione e abbattendo i costi del sistema.

Come funziona

I moduli IGBT QDual3 presentano una configurazione half-bridge da 800 A che integra IGBT trench Field Stop Gen7 e relativo diodo, sfruttando le tecniche di packaging avanzate di onsemi, con l’obiettivo di ridurre le perdite di commutazione e conduzione. Grazie alla tecnologia FS7, le dimensioni del die si riducono del 30%, consentendo un maggior numero di die per modulo e aumentando la densità di potenza per abilitare una capacità di corrente massima fino a 800 A o superiore. Con una Vce(sat) dell’IGBT pari a 1,75 V (a 1750C) e un basso Eoff, il modulo QDual3 da 800 A garantisce una dissipazione di energia del 10% inferiore rispetto all’alternativa migliore. I moduli QDual3 soddisfano anche i severi standard richiesti dall’applicazione in ambito automotive.

Sravan Vanaparthy, Vice President, Industrial Power Division, Power Solutions Group di onsemi
Il crescere dell’elettrificazione delle flotte commerciali, inclusi camion e autobus, e la necessità di fonti di alimentazione rinnovabili richiedono soluzioni in grado di generare, immagazzinare e distribuire energia in modo più efficiente. Trasferire energia dalle fonti rinnovabili alla rete, ai sistemi di accumulo e ai carichi a valle, con le minori perdite di potenza possibili, è infatti un processo sempre più critico. Grazie al pin-out standard del settore e all’efficienze leader nel mercato, QDual3 consente ai progettisti dell’elettronica di potenza, con un semplice plug and play dei moduli, di ottenere un immediato aumento delle prestazioni dei loro sistemi.