Come il carburo di silicio Wolfspeed sta cambiando i sistemi di energia solare

La domanda di tecnologie che supportino l'uso di risorse rinnovabili è aumentata, e ha senso solo che il modo in cui trasmettiamo e trasformiamo tale energia debba essere anche sostenibile. I componenti di potenza al carburo di silicio (SiC) hanno il potenziale per aumentare significativamente la sostenibilità dell'energia rinnovabile e la tecnologia che la rende possibile.

La rapida crescita della generazione di energia solare

Secondo Statista, la produzione netta di energia solare negli Stati Uniti ha raggiunto i livelli più alti nel 2018 a 66,6 gigawattora. Questo rapido livello di crescita è in atto dal 2011, quando la produzione netta di energia solare era inferiore a 2 gigawattora. Durante questo aumento della domanda di tecnologia per la generazione di energia solare, ci sono stati anche importanti sviluppi nel settore del carburo di silicio come materiale semiconduttore e, più specificamente, il suo utilizzo nei componenti di potenza.

L'impatto positivo del carburo di silicio sulla sostenibilità

Il carburo di silicio è diventato noto per ciò che può offrire in termini di maggiore efficienza, ridotta generazione di calore e maggiore densità di potenza rispetto al più tradizionale silicio (Si). L'utilizzo di componenti di alimentazione in Carburo di Silicio al posto del Silicio per gli inverter solari può far risparmiare 10 megawatt per ogni gigawatt e 500 watt/sec in funzione, il che rappresenta un notevole risparmio energetico.

Inverter solari fotovoltaici e MOSFET al carburo di silicio da 650 V

Un'area specifica in cui il carburo di silicio ha avuto un impatto positivo sulla sostenibilità dei progetti di generazione di energia solare è la progettazione di un impianto fotovoltaico solare ad alta efficienza per uso residenziale. Ad esempio, l'utilizzo di un MOSFET SiC da 650 V al posto del MOSFET Si consente di realizzare inverter solari più leggeri, più piccoli e più efficienti. Questo comporta anche una significativa riduzione delle perdite di sistema e un minor costo per watt rispetto al Si. Inoltre, i MOSFET al carburo di silicio generano meno calore rispetto ai loro omologhi Si.

Ci sono altri vantaggi nell'utilizzo del MOSFET al carburo di silicio che possono non essere direttamente legati alla sostenibilità. Ad esempio, l'utilizzo della nuova famiglia di Wolfspeed SiC da 650 V si traduce in un costo per watt inferiore rispetto al Si. Sono estremamente durevoli e affidabili, in grado di resistere a forti sbalzi di temperatura e ad ambienti ad alta umidità, il che contribuisce anche alla sostenibilità della progettazione.

Soluzioni Wolfspeed per l'energia rinnovabile

Wolfspeed è il leader del settore quando si tratta di elettronica di potenza al carburo di silicio che può contribuire in modo significativo all'efficienza complessiva dei progetti di energia rinnovabile, hanno bassa generazione di calore, alta densità di potenza ed eccezionale affidabilità.

Soluzioni di progetti di riferimento e prodotti

Progetti di riferimento

Esplora i MOSFET SiC a 650 V di Wolfspeed, le parti integrative e i progetti di riferimento per saperne di più su come la tecnologia MOSFET SiC di Wolfspeed può aiutarti a realizzare prodotti migliori, ideali per le esigenze dei dispositivi moderni.

Dimostrazione del MOSFET SiC a 650 V, 60 mΩ (C3M™) in un convertitore bidirezionale a 6,6 kW destinato alle applicazioni di ricarica a bordo ad alta densità di potenza ed elevata efficienza. La scheda dimostrativa consiste in una fase (CA/CC) relativa a una PCF totem-pole bidirezionale e in una fase CC/CC bidirezionale isolata basata su topologia CLLC con tensione di collegamento CC variabile. L'utilizzo del funzionamento con alta frequenza di commutazione consente di avere una scheda dimostrativa più piccola, più leggera e nel complesso più economica. La scheda dimostrativa OBC ad alta densità di potenza a 6,6 kW di Wolfspeed è in grado di accettare 90 V CA - 265 V CA in ingresso ed eroga 250 V CC - 450 V CC in uscita con oltre il 96,5% di efficienza sia in modalità di carica che di inversione. Le applicazioni di destinazione principali di questa scheda dimostrativa comprendono: carica dei VE e immagazzinamento di energia. La documentazione include una distinta base (DB), uno schema, il layout della scheda e la nota di applicazione.

Valuta e ottimizza le prestazioni di commutazione a stato stabile e ad alta velocità dei MOSFET SiC e dei diodi Schottky di Wolfspeed C3M™. Analizza la scheda di valutazione nelle topologie versatili di conversione della potenza, come il convertitore buck/boost sincrono/asincrono, half-bridge e full-bridge (nota: la topologia full-bridge richiede 2 kit di valutazione). La scheda presenta ingombri sia per i pacchetti TO-247 a 3 elettrodi, sia per quelli a 4 elettrodi dei MOSFET SiC C3M™. Compatibile con entrambi i pacchetti TO-247 e TO-220 di diodi Schottky SiC. Non richiede un condensatore aggiuntivo per azionare la scheda di valutazione nelle topologie relative ai convertitori buck o boost. Due (2) driver gate dedicati disponibili sulla scheda per ciascun MOSFET SiC C3M™. Include (2) MOSFET SiC a 1200 V, 75 mΩ C3M™ in un pacchetto TO-247-4 con l'hardware di test.

Dimostrazione del MOSFET SiC a 650 V, 60 mΩ (C3M™) in un convertitore CC/CC a 6,6 kW destinato alle applicazioni di ricarica a bordo ad alta densità di potenza. La scheda dimostrativa consiste in una topologia LLC CC/CC in cui il lato primario è basato su una fase full-bridge mentre il lato secondario è basato su uno stadio di rettifica asincrona. L'utilizzo del funzionamento ad alta frequenza consente di avere una scheda dimostrativa più piccola, più leggera e nel complesso più economica. La scheda dimostrativa ad alta frequenza a 6,6 kW di Wolfspeed è in grado di accettare 380 V CC - 420 V CC in ingresso ed eroga 400 V CC in uscita con oltre il 96% di efficienza. L'applicazione di destinazione principale di questa scheda dimostrativa comprende: carica dei VE e alimentatori industriali. La documentazione include una distinta base (DB), uno schema, il layout della scheda e la nota di applicazione.

Una soluzione a basso costo ed elevata efficienza relativa alla topologia totem-pole priva di bridge a 2,2 kW basata sui più recenti MOSFET SiC (C3M™) a 650 V 60 mΩ di Wolfspeed. Raggiungi comodamente lo standard Titanium con oltre il 98,5% di efficienza con il THD < 4% in tutte le condizioni di carico. Resistore innovativo basato sulla soluzione di rilevamento corrente. Corrente induttore senza distorsione a zero-crossing durante tutte le condizioni di carico. Distinta base (DB) ridotta mediante l'uso di diodi per uso generico al posto degli interruttori a bassa frequenza. Le applicazioni di destinazione principali di questa scheda dimostrativa includono: server, alimentatori industriali e per telecomunicazioni. La documentazione include una distinta base (DB), uno schema, il layout della scheda e la nota di applicazione.