Melexis presenta el MLX91299, un novedoso atenuador (snubber) RC basado en silicio diseñado para mejorar el rendimiento de los módulos de potencia de carburo de silicio (SiC). Basado en la experiencia de la empresa en control de motores y detección de corriente, ofrece un alto nivel de integración. El atenuador es compatible con aplicaciones de alta tensión para automoción e industria, y ayuda a los ingenieros a mitigar los picos y oscilaciones de tensión para mejorar la fiabilidad y la eficiencia del sistema.
La creciente adopción de módulos de potencia SiC en aplicaciones automovilísticas e industriales refleja la creciente demanda de módulos de potencia de alta eficiencia y tensión. Al funcionar a velocidades de conmutación rápidas y tensiones elevadas, los dispositivos SiC son intrínsecamente susceptibles a transitorios de tensión, oscilaciones de alta frecuencia y efectos parásitos. Estos problemas pueden generar corrientes de fuga en la carga del motor, calentamiento localizado y tensión eléctrica, lo que afecta gravemente a la fiabilidad del módulo y a la eficiencia del sistema. La integración de un atenuador RC mitiga estos efectos, y las primeras mediciones de Melexis muestran que el atenuador RC puede reducir las pérdidas de conmutación hasta en un 50 %. Esto contribuye a mejorar la eficiencia del sistema, optimizar la densidad de potencia, mejorar la gestión térmica y reducir el coste de la lista de materiales (BOM).
El atenuador RC de Melexis es un dispositivo de protección basado en silicio que integra tanto una resistencia como un condensador, lo que proporciona protección contra transitorios de alta tensión en un formato compacto. Diseñado para un montaje perfecto en módulos de potencia de alta tensión, sigue los enfoques de integración estándar compatibles con los dispositivos SiC. Su material y su factor de forma permiten una integración precisa con los diseños de los módulos de potencia existentes, lo que mejora la fabricabilidad, reduce la complejidad del montaje y garantiza un rendimiento constante en todos los dispositivos.
Desde el punto de vista funcional, el atenuador RC mitiga los efectos de alta velocidad inherentes a los semiconductores de banda ancha, incluidos los transitorios de tensión y las oscilaciones parásitas, al tiempo que mejora la compatibilidad electromagnética (EMC). Esto evita sobreimpulsos de tensión localizados que podrían someter a tensión los dispositivos SiC, lo que permite una fiabilidad a largo plazo a frecuencias de conmutación más altas. Su integración compacta en los módulos de potencia, con metalización en la parte posterior compatible con los procesos de sinterización y soldadura, le permite aprovechar los mismos canales de disipación térmica que los componentes SiC, minimizando los puntos calientes y manteniendo un rendimiento constante del módulo incluso a temperaturas de unión SiC de hasta 200 °C.
Con una tensión de ruptura de 1640 V, es adecuado para inversores de tracción, cargadores a bordo, convertidores DCDC y otras aplicaciones industriales y automovilísticas de alta tensión. Su diseño puede reducir los requisitos de refrigeración y materiales al disminuir la disipación de calor para una potencia de salida determinada o, alternativamente, permitir una mayor densidad de potencia y optimizar el número de transistores dentro del mismo presupuesto térmico, manteniendo un rendimiento eléctrico y térmico fiable.
«Nuestro atenuador RC basado en silicio es la solución ideal para proteger y mejorar los módulos de potencia de SiC. Al abordar los picos de tensión, la oscilación y los retos térmicos a nivel del sistema, ofrecemos a los diseñadores la libertad de innovar, optimizar el rendimiento y reducir los costes», afirma Billy Ye, director de la línea de productos de Melexis. «Aunque el MLX91299 es un primer paso emocionante, es solo el comienzo de nuestra nueva familia de dispositivos de protección, que seguirá ampliándose para satisfacer las necesidades cambiantes de los módulos de potencia y las aplicaciones de potencia emergentes».
El MLX91299 es el primer dispositivo de la familia de dispositivos de protección de Melexis y ya ha sido sometido a una validación inicial con clientes seleccionados. Ya hay muestras disponibles para su evaluación. La familia se ampliará para dar soporte a una amplia gama de aplicaciones de alta tensión. Para obtener más información, visite melexis.com/MLX91299.
