Développement durable et groupes motopropulseurs des véhicules hybrides et électriques

La demande en véhicules à haut rendement énergétique est plus forte que jamais. Elle ouvre de nouvelles opportunités et présente de nouveaux défis aux ingénieurs qui créent des véhicules hybrides et électriques. Grâce à la nouvelle technologie du carbure de silicium (SiC), il est aujourd'hui possible de développer des onduleurs solides et fiables pour les groupes motopropulseurs électriques, sans devoir faire de compromis sur le rendement ou la durabilité.

La demande des composants d'alimentation pour véhicules hybrides et électriques

La demande de véhicules hybrides et électriques est en pleine expansion, car la population prend conscience de l'impact sur l'environnement du transport des personnes. À mesure que la conception des véhicules hybrides et électriques se perfectionne, il est indispensable de pouvoir compter sur des composants d'alimentation fiables et durables pour plusieurs systèmes de ces véhicules, notamment pour le groupe motopropulseur.

Les défis des groupes motopropulseurs électriques

La conception et le développement des groupes motopropulseurs électriques pour les véhicules hybrides et électriques posent plusieurs difficultés majeures : les composants doivent être solides et extrêmement fiables tout en étant respectueux de l'environnement. Ils sont généralement exposés à des conditions très difficiles : températures extrêmement fortes, hautes tensions et fort taux d'humidité.

L'onduleur, chargé de transformer le courant c.c. d'une batterie hybride en courant c.a. pour le groupe motopropulseur, est un des composants les plus importants des véhicules hybrides et électriques. Pour qu'un véhicule hybride ou électrique soit vraiment durable, le processus de transformation du courant doit être aussi efficace que possible.

Transistors MOSFET SiC pour onduleurs

Les onduleurs classiques comportent des transistors IGBT qui diffèrent des transistors MOSFET. On peut dire : « Les onduleurs pour véhicules hybrides et électriques requièrent des semi-conducteurs de puissance compatibles avec des courants et des tensions élevés. » Historiquement, ces systèmes étaient composés de transistors IGBT à base de silicium. Cependant, les transistors MOSFET au carbure de silicium présentent de bien meilleures performances quand il s'agit de répondre aux exigences des groupes motopropulseurs électriques modernes.

Le carbure de silicium est une technologie à large bande interdite. Cela signifie que les propriétés inhérentes à ce matériau lui permettent de fonctionner en toute sécurité sous des hautes tensions et des températures extrêmes. Les transistors MOSFET SiC sont par conséquent parfaitement adaptés aux exigences de rendement et de robustesse des onduleurs des groupes motopropulseur modernes. Ces avantages, par rapport à la technologie au silicium classique, rendent possible une plus grande autonomie des véhicules électriques et un meilleur respect de l'environnement.

Famille des transistors MOSFET SiC 650 V

La nouvelle famille de transistors MOSFET SiC 650 V de Wolfspeed rend possible de nouvelles solutions d'alimentation hautement efficace, à haute densité de puissance et fonctionnant à des températures très basses. Lorsqu'un composant d'alimentation est plus froid, il augmente le rendement global du système et réduit le nombre des composants, car les systèmes de refroidissement supplémentaires sont soit plus petits, soit complètement éliminés. Chacune de ces caractéristiques est un gage de respect de l'environnement et en fait un choix idéal pour les onduleurs d'alimentation.

Wolfspeed et les transistors MOSFET SiC

L'évolution continue des transistors MOSFET SiC a permis aux ingénieurs de créer des onduleurs de groupe motopropulseur suffisamment robustes pour supporter de hautes températures et une très forte humidité, tout en assurant des tensions et des vitesses de commutation supérieures à celles de leurs équivalents au silicium. Wolfspeed s'appuie sur trente ans d'expérience en développement de solutions d'alimentation, notamment à base de composants au carbure de silicium qui contribuent favorablement aux objectifs des véhicules hybrides et électriques et de production d'énergie renouvelable. En réalité, Wolfspeed travail déjà à la troisième génération des transistors MOSFET SiC. Si vous cherchez des composants et des solutions d'alimentation fiables et respectueux de l'environnement pour es groupes motopropulseurs de véhicules hybrides et électriques, adressez-vous aux experts de Wolfspeed.

Solutions de produits et de nouveaux modèles de référence

Nouveaux modèles de référence

Découvrez les MOSFET SiC 650 V de Wolfspeed, les pièces d'accompagnement et les nouveaux modèles de référence pour en savoir plus sur la façon dont la technologie MOSFET SiC de Wolfspeed peut vous aider à créer de meilleurs produits adaptés aux exigences des appareils modernes.

Démonstration des MOSFET SiC 650 V, 60 mΩ (C3M™) de Wolfspeed dans un convertisseur bidirectionnel 6,6 kW ciblant des applications de charge embarquées à haute efficacité et haute densité de puissance La carte de démonstration se compose d'un étage PFC (c.a./c.c.) bidirectionnel à pôle totémique et d'un étage c.c./c.c. bidirectionnel isolé basé sur une topologie CLLC avec une tension de liaison c.c. variable Son fonctionnement à fréquence de commutation élevée permet à la carte de démonstration d'être plus petite, plus légère et globalement plus économique La carte de démonstration pour chargeur embarqué haute densité de puissance de 6,6 kW de Wolfspeed peut accepter 90 Vc.a.-265 Vc.a. en entrée et fournir 250 Vc.c.-450 Vc.c. en sortie avec> 96,5 % d'efficacité en modes chargeur et onduleur Les principales applications cibles de cette carte de démonstration sont les suivantes : recharge de véhicules électriques et stockage d'énergie La documentation inclut une nomenclature, un schéma, la configuration de la carte et une note concernant les applications

Évaluez et optimisez les performances de commutation en régime permanent et à haute vitesse des MOSFET SiC C3M™ de Wolfspeed et des diodes Schottky Analysez la carte d'évaluation dans des topologies de conversion de puissance polyvalentes, telles que convertisseur abaisseur-élévateur synchrone/asynchrone, demi-pont et pont intégral (Remarque : la topologie à pont intégral nécessite 2 kits d'évaluation) La carte permet l'utilisation de modules TO-247 à 3 et 4 conducteurs de MOSFET SiC C3M™ Compatible avec les modules TO-247 et TO-220 des diodes Schottky SiC Ne nécessite pas de condensateur supplémentaire pour utiliser la carte d'évaluation dans les topologies de convertisseur à réduction ou augmentation Deux (2) drivers de porte dédiés disponibles sur la carte de chaque MOSFET SiC C3M™ Inclut (2) MOSFET SiC 1200 V, 75 mΩ C3M™ dans un module TO-247-4 avec matériel de test

Démonstration des MOSFET SiC 650 V, 60 mΩ (C3M™) de Wolfspeed dans un convertisseur haute fréquence 6,6 kW ciblant des applications à haute densité de puissance La carte de démonstration dispose d'une topologie LLC c.c.-c.c. dans laquelle le côté principal est basé sur un étage à pont complet tandis que le côté secondaire est basé sur un étage de rectification asynchrone Son fonctionnement à fréquence élevée permet à la carte de démonstration d'être plus petite, plus légère et globalement plus économique La carte de démonstration haute fréquence de 6,6 kW de Cree peut accepter 380 Vc.c. - 420 Vc.c. en entrée et fournir 400 Vc.c. en sortie avec une efficacité supérieure à 96 % Les applications cibles principales de cette carte de démonstration comprennent notamment : alimentations électriques industrielles et chargeurs pour véhicules électriques La documentation inclut une nomenclature, un schéma, la configuration de la carte et une note concernant les applications

Solution hautement efficace et économique de topologie PFC à pôle totémique sans pont de 2,2 kW basée sur les derniers MOSFET SiC (C3M™) 650 V 60 mΩ de Wolfspeed Mettez facilement en œuvre la norme Titanium avec une efficacité > 98,5 % et un THD < 4 % sous toutes les conditions de charge Solution innovante de mesure de courant basée sur une résistance Courant inducteur sans distorsion au niveau zéro dans toutes les conditions de charge Nomenclature réduite grâce à l'utilisation de diodes universelles à la place de commutateurs basse fréquence Les principales applications cibles de cette carte de démonstration incluent notamment : unités d'alimentation électrique pour serveurs, télécommunications et industrie La documentation inclut la nomenclature, un schéma, la configuration de la carte et une note concernant les applications