Une nouvelle génération d’étages de puissance dans les applications à haute puissance utilise des pièces en carbure de silicium (SiC) pour répondre au besoin croissant d’une densité de puissance et d’un rendement plus élevés, combinés à une taille de système plus petite dans les segments des véhicules électriques (EV), des centres de données, de l’industrie et de l’énergie renouvelable.
Arrow répond à cette demande avec une vaste gamme de composants SiC, y compris le large portefeuille de MOSFET SiC discrets de 600 V à 1 700 V et de diodes Schottky SiC Wolfspeed, ainsi que des modules de puissance dans des formats industriels standard et optimisés en termes de puissance.
Jusqu’à présent, les ingénieurs s’appuyaient sur des kits d’évaluation en carbure de silicium qui ciblaient généralement un ensemble restreint de composants choisis pour la conception actuelle. Par exemple, le test des MOSFET dans différents boîtiers nécessite différentes cartes d’évaluation sur lesquelles ont été soudés différents pilotes de grille. Si un ingénieur souhaite tester différents boîtiers de MOSFET ou différents pilotes de grille, il doit souvent acheter plusieurs kits d’évaluation ou concevoir sa propre carte de test pour effectuer une évaluation. Cette approche a un impact négatif sur le coût ainsi que sur le temps d’évaluation et de développement.
Présentation de la solution SpeedVal Kit
Wolfspeed, l’un des principaux fournisseurs de solutions en carbure de silicium, a relevé ce défi en adoptant une approche modulaire avec la plateforme d’évaluation modulaire SpeedVal Kit. Cette plateforme s’appuie sur un solide réseau de partenaires et de produits pour favoriser l’adoption du carbure de silicium par l’ensemble de l’industrie. Le partenariat avec Arrow et son réseau établi de fabricants de technologies et de fournisseurs de services est un élément clé de l’écosystème modulaire. Le vaste écosystème qui en résulte offre un soutien pour les questions techniques ainsi que des possibilités de discussion sur la conception par l’intermédiaire du Power Applications Forum de Wolfspeed.
Au centre du kit se trouve une carte mère avec des connecteurs de bord de carte servant d’interfaces pour les cartes filles qui construisent la fonctionnalité de l’étage de puissance en cours de développement. Cela permet aux ingénieurs d’introduire et d’évaluer rapidement divers modules de puissance en demi-pont, des pilotes de grille, des commandes et d’autres accessoires potentiels. Les concepteurs peuvent tester tous les dispositifs discrets Wolfspeed jusqu’à 1 200 V, tout en les associant à une large gamme d’options de pilotes de grille provenant de plusieurs fabricants de l’écosystème.
Le kit peut être utilisé comme convertisseur buck ou boost, à la fois synchrone et asynchrone, ou pour effectuer des tests à double impulsion (DPT), ce qui permet de mesurer :
— La synchronisation, y compris TDELAY-ON, TDELAY-OFF, TRISE, TFALL
— Le dépassement, y compris VDS-MAX, ID-MAX
— La commutation de vitesse di/dt, dv/dt
— Les paramètres liés à la perte de commutation, y compris la charge de récupération inverse Qrr, l’énergie de commutation à l’allumage EON, l’énergie de commutation à l’extinction EOFF et l’énergie de récupération inverse (perte) ERR
En ajustant la résistance de grille externe RG sur le kit, les concepteurs peuvent optimiser tous les paramètres ci-dessus pour le pilote de grille de leur choix.
La carte mère demi-pont prend en charge les cartes filles de puissance qui sont entièrement assemblées avec leur propre système de gestion thermique comprenant un dissipateur et un isolateur thermique. L’approche de connexion en bord de carte permet aux ingénieurs de remplacer rapidement les dispositifs SiC sans avoir à les souder, tout en maintenant une connexion à faible inductance avec le bus DC afin de garantir des performances de commutation optimales.
Cette capacité à échanger les MOSFET SiC Wolfspeed en quelques secondes permet aux concepteurs de tester différents dispositifs sur la même plateforme, avec la même disposition et le même pilote de grille, de sorte qu’ils peuvent rapidement attribuer toute différence mesurée au dispositif lui-même et accélérer considérablement le processus de sélection du dispositif.
La plateforme dispose de nombreuses cartes de pilotes de porte compatibles, disponibles auprès de partenaires soigneusement sélectionnés. Les utilisateurs peuvent comparer les performances de l’appareil avec différents pilotes de porte tout en maintenant toutes les autres variables constantes, et ainsi parvenir rapidement à la combinaison optimale de l’appareil et du pilote de porte pour leur application. L’intégration de ce couplage dans la conception de l’ingénieur réduit le risque de conception et raccourcit la durée du cycle de développement du produit.
Créez votre propre évaluation
La plateforme SpeedVal Kit fonctionne avec les éléments suivants :
- Carte fille d’alimentation (1 requise) - Les configurations en demi-pont de deux MOSFET sont optimisées pour effectuer des mesures précises de courant et de tension à large bande passante.
- Carte de pilotage de porte (1 requise) - Carte de pilotage à deux canaux comprenant les alimentations électriques de porte
- Carte de contrôle et interface utilisateur (en option) - Apporte des fonctionnalités de contrôle supplémentaires à la conception avec une interface graphique facile à utiliser
- Carte de filtrage Buck Boost (en option) - Pour les tests de haute puissance
- Inducteur à noyau d’air (en option) - Pour les tests à double impulsion
Le kit est soutenu par le partenariat unique avec Arrow qui facilite le test d’une variété de pièces, de manière rapide et rentable. Cet écosystème comprend les fournisseurs de cartes Arrow qui sont les meilleurs de l’industrie, notamment Analog Devices (ADI), Skyworks, Bourns, NXP, Kemet, Allegro et Molex. Cette collaboration permet de poursuivre le développement de cartes supplémentaires afin de répondre aux exigences nouvelles et changeantes en matière de conception.
Explorez la plateforme SpeedVal Kit sur Arrow.com, ou configurez votre propre système dès aujourd’hui en utilisant le configurateur en ligne d’Arrow.
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