Le carbure de silicium de Wolfspeed : une révolution dans les systèmes de production solaire

La demande pour une technologie à base de ressources renouvelables devient plus pressante. Mais cette ambition n'a de sens que si les méthodes de transfert et de transformation de l'énergie sont également durables. Les composants d'alimentation au carbure de silicium (SiC) ont le pouvoir d'améliorer notablement le caractère durable des énergies renouvelables et des technologies qui sont à leur origine.

La croissance rapide de la production d'énergie solaire

Selon Statista, la production nette d'énergie solaire aux États-Unis a atteint son plus haut niveau en 2018, avec 66,6 gigawatts-heure. Cette rapide croissance a démarré en 2011, lorsque production nette d'énergie solaire était inférieure à 2 gigawatts-heure. En même temps que la demande de technologies de production d'énergie solaire augmentait, l'emploi du carbure de silicium comme matériau semi-conducteur fit de grands progrès, en particulier en ce qui concerne son utilisation dans les composants d'alimentation.

L'impact positif du carbure de silicium sur le développement durable

Le carbure de silicium s'est fait connaître par ses performances en matière de rendement élevé, de réduction de la production de chaleur et de densité de puissance, par comparaison avec le matériau classique, le silicium (Si). Utiliser des composants d'alimentation au carbure de silicium plutôt qu'au silicium dans les onduleurs solaires peut faire gagner 10 mégawatts pour chaque gigawatt produit et 500 Watts/s en fonctionnement, ce qui représente des économies d'énergie considérables.

Les onduleurs solaires photovoltaïques et les transistors MOSFET 650 V au carbure de silicium

Parmi les domaines où le carbure de silicium a favorisé la durabilité de la production d'énergie solaire, l'un des plus notables est la conception de panneaux solaires photovoltaïques hautement efficaces à usage domestique. Par exemple, l'utilisation de transistors MOSFET SiC 650 V à la place de transistors MOSFET Si permet de fabrique des onduleurs solaires plus légers, plus petits et plus efficaces. Elle induit également, comparativement à l'emploi du silicium, une réduction significative des pertes système et du coût par Watt produit. En outre, les transistors MOSFET au carbure de silicium produisent moins de chaleur que leurs équivalents au silicium.

Voici d'autres avantages des transistors MOSFET au carbure de silicium qui n'ont pas forcément d'impact direct sur le développement durable. Par exemple, l'emploi de transistors de la nouvelle famille MOSFET SiC 650 V de Wolfspeed génère un coût par Watt plus faible que l'emploi de transistors au silicium. Ces transistors sont extrêmement résistants et fiables. Ils peuvent supporter d'énormes variations de température et de très forts taux d'humidité, ce qui contribue encore à leur durabilité.

Solutions Wolfspeed pour les énergies renouvelables

Wolfspeed est le leader dans le domaine de l'électronique de puissance à base de carbure de silicium. Ces composants contribuent significativement à l'efficacité globale des modèles de production d'énergie renouvelable, produisent moins de chaleur, ont une forte densité de puissance et sont d'une fiabilité remarquable.

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 Wolfspeed 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.