onsemi propose un portefeuille complet et performant de technologies de pointe telles que MOSFET, large bande, IGBT et modules d'alimentation, conçus pour un large éventail d'applications de conversion de puissance.
Complément idéal de nos exceptionnels produits d'alimentation, onsemi est un partenaire précieux, permettant de proposer une solution complète, de la protection à la commutation. onsemi est là pour aider les ingénieurs à créer des produits innovants, destinés aux applications de charge des EV, d'alimentation CA-CC et de stockage des batteries.
Infrastructure énergétique
Le réseau énergétique est confronté à une accélération du changement, qui s'accompagne d'une baisse des prix de l'énergie solaire et du stockage de l'énergie, ainsi que d'un fardeau supplémentaire, la charge des véhicules électriques. Ces éléments essentiels de l'infrastructure exigent des solutions offrant des niveaux exceptionnels d'efficacité et de fiabilité. Des dispositifs IGBT, MOSFET super-jonction et WBG, jusqu'aux modules d'alimentation, pilotes de barrière, circuits intégrés et alimentations électriques, onsemi dispose de tous les composants indispensables pour optimiser votre solution énergétique. Du réseau de distribution général, en passant par le commercial et jusqu'au résidentiel, nous disposons de la technologie, de la fiabilité et des connaissances en application nécessaires pour assurer la décarbonisation de notre infrastructure énergétique.
Énergie renouvelable dans les véhicules électriques
L'utilisation des produits et de la technologie onsemi pour créer et distribuer une énergie propre, issue de ressources naturelles telles que le soleil et offrant une efficacité exceptionnelle, en grandes quantités, permettra à la prochaine génération de conducteurs de VE de passer plus de temps sur la route et moins à charger leurs véhicules, tout en gardant notre planète propre.
Solutions en SiC pour le marché de l'infrastructure énergétique
Le marché de l'infrastructure énergétique, constitué d'applications telles que les convertisseurs solaires, les systèmes de stockage d'énergie, les bornes de chargement des VE et les systèmes d'alimentation ininterruptible, est en pleine transition : les semiconducteurs ne sont désormais plus fabriqués en silicone (Si) mais en carbure de silicium (SiC). Les avantages des FET en SiC comparés à ceux des IGBT dans ces applications seront analysés en détails, en plus des tendances de ces marchés qui accélèrent cette transition. Étant donné qu'il s'agit d'applications haute puissance, la comparaison entre les solutions discrètes et les solutions modulaires fera également l'objet d'une analyse. Enfin, quelle que soit la solution utilisée, discrète ou modulaire, des pilotes de barrière seront nécessaires et les critères de sélection de ces pilotes en SiC seront donc pris en compte.
Avec la décarbonisation des automobiles et des autres véhicules de transport, le besoin en infrastructures de chargement des véhicules va aller croissant. Pour alimenter électriquement les voitures du futur, des dispositifs et des systèmes robustes, conçus pour offrir sécurité et fiabilité, seront nécessaires. Les MOSFET super-jonction, les IGBT, les dispositifs en SiC et les modules intégrés d'alimentation (PIM) d'onsemi, tout comme nos pilotes de barrière et nos produits de détection, contrôle et alimentation périphérique, constituent une solution complète pour les systèmes de charge des véhicules électriques, quels que soient leurs types et leurs niveaux de puissance. Les équipements de charge des VE sont généralement classés en niveaux, de 1 à 4, ce qui correspond au niveau de puissance de la charge, comme indiqué ci-dessous. Pour une charge de niveaux 1 et 2, l'électronique de puissance principale se trouve normalement à l'intérieur du véhicule. La technologie onsemi appliquée aux chargeurs embarqués (OBCs) est disponible dans les pages des solutions Électrification des véhicules.
Avec le lancement des solutions d'onduleur de traction VE-Trac, onsemi a pour objectif de proposer trois plateformes de conception : VE-Trac Chip pour les conditionnements personnalisés, VE-Trac Dual pour les solutions d'onduleur de traction évolutifs haute puissance et VE-Trac Direct pour le déploiement rapide de produits sur des formats largement adoptés dans l'industrie. La vaste gamme de solutions pour OBC et onduleurs de traction proposée par onsemi permet d'accroître les performances et d'élargir le panel d'options mises à disposition des concepteurs de systèmes automobiles.
Architecture d'alimentation 48 V
Les systèmes MHEV à double tension de 48 V représentent la technologie émergente du monde des véhicules xEV. Dans ces véhicules, la principale source d'alimentation est assurée par un bloc-batterie lithium-ion (Li-ion) de 48 V. Comparés aux batteries de 12 V, ces blocs-batteries de 48 V sont capables de gérer des charges supérieures. Ils sont chargés grâce à la puissance générée par une machine électro-magnétique permanente, appelée alterno-démarreur intégré (ISG) ou alterno-démarreur à entraînement par courroie (BSG). L'alterno-démarreur fonctionne à la fois comme un démarreur et comme un générateur. Il charge la batterie et alimente en courant les diverses charges des véhicules 48 V. Les alterno-démarreurs sont disponibles en différents niveaux de puissance, tailles et formes. Ils peuvent être installés à différents emplacements du groupe motopropulseur. Ces emplacements sont désignés par les légendes P0 à P4, ceux offrant la puissance nominale la plus élevée étant situés au niveau de la transmission ou du pont arrière du véhicule.
Les systèmes automobiles 48 V sont ici gérés par des solutions Semiconductor
La diminution des émissions de CO2 étant un enjeu majeur de la lutte contre le changement climatique, l'électrification des automobiles est de plus en plus tendance. L'électrification des véhicules est abordée de bien des façons et, pour améliorer l'efficacité du carburant des véhicules classiques à moteur à combustion interne (ICE), les systèmes à 48 V hybrides partiels constituent une alternative « facile ».
Également appelés générateurs-démarreurs à entraînement par courroie (BSG) et générateurs-démarreurs intégrés (ISG), les systèmes à 48 V activent la fonctionnalité d'arrêt/de démarrage mais peuvent aussi être utilisés pour dynamiser l'accélération, alimenter électriquement les véhicules sur de courtes distances et gérer tout un éventail de systèmes hydrauliques/mécaniques à 12 V, comme la direction assistée, qui sont en train de passer au 48 V. Dans cette présentation, onsemi va étudier le principe de base de l'électrification, examiner les topologies des systèmes hybrides partiels à 48 V et présenter les technologies essentielles de semiconducteurs qui rendent tout cela possible.
Électrification des véhicules
L'électrification des véhicules représente la technologie clé qui permettra de réduire les émissions de carbone, d'augmenter l'efficacité des véhicules et de diminuer la dépendance au pétrole. En électrifiant les véhicules légers, nous pouvons remplacer les systèmes hydrauliques ou mécaniques par des systèmes électriques, comme une direction assistée hydraulique par une direction assistée électrique et des pompes mécaniques ou hydrauliques, comme une pompe à eau, par une pompe électrique. À l'heure actuelle, de nombreuses technologies permettent d'y parvenir : le Stop and Start (systèmes à 12 et 48 V), la batterie électrique (BEV), l'électrique hybride (HEV), l'électrique hybride rechargeable (PHEV) et le véhicule électrique à pile à combustible (FCEV). Ces nouveaux systèmes de motopropulseur sont équipés de plus en plus de semiconducteurs de puissance. Ces semiconducteurs fonctionnent à des tensions comprises entre 12 et 400 V. Capables de supporter un environnement automobile difficile, ils sont installés dans des véhicules appelés à circuler de plus en plus, dans un environnement toujours plus communautaire. onsemi possède les technologies indispensables à l'électrification des véhicules. Notre offre de produits et solutions d'alimentation comprend les IGBT, les pilotes de barrière haute tension, les redresseurs à haute tension, les MOSFET super-jonction, l'alimentation CC-CC haute tension, ainsi que les composants à large bande (WBG) en carbure de silicium (SiC) et en nitrure de gallium (GaN) pour les solutions de nouvelle génération. Outre le développement du silicium, les investissements réalisés dans le conditionnement avancé portent, notamment, sur les modules haute puissance, ainsi que les boîtiers face unique/double face et double face direct à refroidissement.
Les modules en SiC hybrides et MOSFET complet en SiC améliorent l'efficacité du convertisseur solaire et la densité de puissance
La demande mondiale en convertisseurs solaires poursuit sa croissance, soutenue à la fois par le développement des énergies renouvelables et la diminution du coût de l'électricité produite par les parcs solaires. Ces parcs solaires exploitent des chaînes de panneaux solaires offrant une tension nominale de 1 100 V ou 1 500 V. L'utilisation d'une tension de 1 500 V diminue le coût global d'installation au kilowatt, comparé à celui des systèmes à 1 100 V, mais nécessite des tensions plus élevées sur les circuits des amplificateurs de tension et des convertisseurs dans les convertisseurs solaires. Pour diminuer les coûts de maintenance, les parcs solaires utilisent généralement plusieurs convertisseurs amovibles plus petits, et non un gros convertisseur central unique. Nous allons voir comment augmenter la densité de puissance des convertisseurs à 1 100 V en utilisant des modules amplificateurs complets en SiC. Les modules hybrides en SiC, configurés en topologies d'amplificateurs symétriques ou d'amplificateurs à condensateur flottant, augmentent la densité de puissance pour les convertisseurs à 1 500 V. Enfin, nous allons étudier les avantages de l'utilisation des diodes en SiC au niveau des sorties des convertisseurs solaires à 1 100 V et 1 500 V.
TÉLÉCHARGER LE BILLET DE BLOG INTITULÉ « L'ÉNERGIE SOLAIRE A BESOIN DU SiC »
Solutions en SiC pour les applications HV sans traction
L'efficacité et la densité de puissance au sein de toute application installée dans une voiture hybride/électrique étant de plus en plus demandées, il devient urgent de disposer de technologies d'alimentation innovantes et performantes. Les technologies de semiconducteurs à large bande sont la solution idéale pour limiter les pertes de commutation et bénéficier d'un comportement thermique optimal. La technologie du SiC occupe le devant de la scène car elle constitue une alternative fiable et performante, permettant d'atteindre un niveau d'efficacité et de performance exceptionnels, non seulement dans les convertisseurs de traction, mais aussi dans les applications de charge intégrées et celles de convertisseurs CC-CC.
Solutions en carbure de silicium pour les véhicules électriques
La popularité des véhicules électriques (BEV) et électriques rechargeables (PHEV) croît à un rythme effréné. On estime que 300 000 BEV ont été vendus aux États-Unis en 2019, ce qui représente à peu près 2 % du nombre total de véhicules neufs. Chacun de ces véhicules est équipé d'un système de charge intégré (OBC) qui convertit la tension CA du réseau en tension CC pour charger votre batterie. Ce wébinaire étudiera comment le carbure de silicium (SiC) permet à ces systèmes OBC de fonctionner plus efficacement en limitant les pertes de commutation, en réduisant la taille et le poids du système, le tout à un coût global plus faible.
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