El carburo de silicio (antiguo carborundo) ha adquirido cada vez m\u00e1s importancia en las aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia, sobre todo en los diodos de barrera Schottky.<\/p>\n
Los diodos Schottky de SiC consisten en una uni\u00f3n metal-semiconductor por la que s\u00f3lo fluyen electrones, en lugar de huecos como en los diodos de uni\u00f3n PN tradicionales.<\/p>\n
Estos dispositivos presentan tiempos de recuperaci\u00f3n r\u00e1pidos que permiten utilizar componentes magn\u00e9ticos y pasivos m\u00e1s peque\u00f1os en dise\u00f1os electr\u00f3nicos para aumentar la velocidad de conmutaci\u00f3n y la eficiencia energ\u00e9tica.<\/p>\n
Los semiconductores de banda ancha son materiales fascinantes con propiedades extraordinarias. Se definen por poseer una banda de energ\u00eda mucho mayor que la del silicio (Si) est\u00e1ndar, lo que hace que estos materiales puedan revolucionar muchas aplicaciones electr\u00f3nicas y optoelectr\u00f3nicas.<\/p>\n
El carburo de silicio es un compuesto innovador formado por \u00e1tomos de carbono y silicio unidos en una estructura qu\u00edmica avanzada que ofrece muchas ventajas al dise\u00f1o de circuitos electr\u00f3nicos. Estas ventajas incluyen su amplia y estable banda de potencia, que permite a los diodos soportar tensiones y corrientes m\u00e1s elevadas que los dispositivos tradicionales P-N basados en silicio, adem\u00e1s de una eficiente conductividad t\u00e9rmica para una refrigeraci\u00f3n eficaz.<\/p>\n
Los diodos de SiC ofrecen un rendimiento de conmutaci\u00f3n de potencia superior cuando se trata de aplicaciones de conmutaci\u00f3n debido a su tiempo de recuperaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pido. Esto los hace ideales para sistemas de alta velocidad y alta potencia en los que se desea un alto rendimiento al tiempo que se reducen las p\u00e9rdidas de energ\u00eda, mejorando los niveles de eficiencia del sistema y disminuyendo los niveles de disipaci\u00f3n total.<\/p>\n
Un diodo de carburo de silicio utiliza una estructura de barrera Schottky, formada por contactos met\u00e1licos -generalmente de platino (Pt) o titanio (Ti)- y finas capas de material semiconductor de SiC de tipo n conectadas con una corriente interna que s\u00f3lo pasa en una direcci\u00f3n. Bajo polarizaci\u00f3n directa, estos contactos met\u00e1licos act\u00faan como uniones Schottky para permitir que la corriente fluya s\u00f3lo en una direcci\u00f3n a trav\u00e9s de ellos.<\/p>\n
Bajo polarizaci\u00f3n inversa, los diodos de SiC experimentan una descarga de su autocapacidad interna a trav\u00e9s de la barrera Schottky que provoca una ca\u00edda brusca de la tensi\u00f3n en su interfaz metal-semiconductor y, a continuaci\u00f3n, conduce a un aumento del campo el\u00e9ctrico, lo que puede romper su barrera y provocar la rotura del dispositivo.<\/p>\n
Nexperia, experto en semiconductores esenciales, se ha introducido recientemente en el mercado de alta tensi\u00f3n de banda prohibida ancha con sus nuevos diodos Schottky de SiC de calidad industrial con un rango de tensi\u00f3n de funcionamiento entre 650 V y 10 A. Estos diodos pueden utilizarse en fuentes de alimentaci\u00f3n o circuitos rectificadores para convertir fuentes de alimentaci\u00f3n de alta tensi\u00f3n, incluyendo encapsulados de montaje en superficie (DPAK R2P y D2PAK R2P) o de orificio pasante (TO-220-2, TO-247-2); ahora tambi\u00e9n se pueden solicitar muestras de ingenier\u00eda.<\/p>\n
Los semiconductores de banda prohibida ancha, como el SiC, son famosos por su conductividad t\u00e9rmica superior a la de los diodos de silicio convencionales, lo que permite al dispositivo disipar el calor con mayor eficacia, lo que se traduce en mayores densidades de potencia dentro de un mismo encapsulado y en la posibilidad de alojar componentes adicionales en espacios limitados. Esta caracter\u00edstica puede resultar especialmente ventajosa en aplicaciones de convertidores de potencia en las que la eficiencia es clave, as\u00ed como en sistemas que experimentan eventos t\u00e9rmicos transitorios que, de otro modo, podr\u00edan da\u00f1ar o destruir su dispositivo.<\/p>\n
Los diodos de carburo de silicio presentan un rendimiento t\u00e9rmico mejorado que tambi\u00e9n aumenta su margen frente a las tensiones de sobretensi\u00f3n, proporcionando m\u00e1s espacio para manejar mayores corrientes de sobretensi\u00f3n y requisitos de conducci\u00f3n complejos sin sacrificar el rendimiento o la fiabilidad. Este margen adicional puede resultar especialmente valioso en aplicaciones como los sistemas solares fotovoltaicos y la carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE), donde las condiciones ambientales pueden ser dif\u00edciles.<\/p>\n
Los diodos de SiC presentan una elevada conductividad t\u00e9rmica, lo que les permite soportar temperaturas de funcionamiento mucho m\u00e1s elevadas que sus hom\u00f3logos de silicio y, al mismo tiempo, disipar el calor suficiente para proteger los circuitos del sobrecalentamiento. Esto les permite funcionar en entornos m\u00e1s exigentes y ayuda a los dise\u00f1adores a alcanzar mayores eficiencias energ\u00e9ticas al tiempo que reducen el coste, el peso y la huella del sistema.<\/p>\n
Las uniones Schottky met\u00e1licas s\u00f3lo permiten el paso de electrones, a diferencia de las uniones PN est\u00e1ndar, en las que fluyen simult\u00e1neamente huecos y electrones. Esto permite que este tipo de dispositivo de potencia se encienda y apague m\u00e1s r\u00e1pido que los diodos de silicio tradicionales, a la vez que presenta tensiones de ruptura inversa m\u00e1s bajas.<\/p>\n
Los diodos de carburo de silicio tienen un inconveniente inherente cuando se utilizan para aplicaciones m\u00e1s exigentes; sin embargo, su elevada tensi\u00f3n de ruptura inversa permite a los dise\u00f1adores superar esta limitaci\u00f3n con una tensi\u00f3n inversa superior a la que permitir\u00edan los diodos de silicio est\u00e1ndar. Esta mayor tensi\u00f3n de ruptura inversa permite utilizar con seguridad dispositivos de potencia con mayor ruptura inversa en aplicaciones m\u00e1s exigentes sin riesgo de da\u00f1os o fallos, lo que da lugar a sistemas con mayor eficacia y menor coste total que los que podr\u00edan conseguirse con dispositivos de silicio convencionales.<\/p>\n
Los diodos de carburo de silicio ofrecen capacidades de corriente superiores a las de sus hom\u00f3logos de silicio, lo que permite utilizarlos en aplicaciones que requieren velocidades de conmutaci\u00f3n r\u00e1pidas, como fuentes de alimentaci\u00f3n y sistemas de alimentaci\u00f3n ininterrumpida. Su mayor capacidad de corriente tambi\u00e9n contribuye a mejorar la eficiencia y, al mismo tiempo, a reducir el tama\u00f1o y el coste de los componentes.<\/p>\n
Los diodos de carburo de silicio tienen una mayor capacidad de corriente debido a su menor ca\u00edda de tensi\u00f3n directa y su tiempo de recuperaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pido, lo que permite tiempos de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidos y reduce las p\u00e9rdidas de potencia en las fuentes de alimentaci\u00f3n. Adem\u00e1s, esta menor p\u00e9rdida de potencia tambi\u00e9n permite temperaturas de funcionamiento m\u00e1s elevadas para mejorar la fiabilidad de estos dispositivos.<\/p>\n
Los diodos de carburo de silicio presentan una conductividad t\u00e9rmica superior a la de sus hom\u00f3logos de silicio, lo que permite una disipaci\u00f3n del calor m\u00e1s eficaz, reduciendo la resistencia y aumentando la densidad de corriente. Cuando se combina con su baja ca\u00edda de tensi\u00f3n directa y su r\u00e1pido tiempo de recuperaci\u00f3n, un diodo Schottky de carburo de silicio crea un excelente dispositivo de alto rendimiento adecuado para muchas aplicaciones electr\u00f3nicas diferentes.<\/p>\n
Los diodos Schottky de carburo de silicio ofrecen varias ventajas claras sobre los diodos est\u00e1ndar. Una de esas ventajas es su capacidad para soportar grandes picos de corriente gracias a la estructura y durabilidad natural del material semiconductor de carburo de silicio, lo que hace que este tipo de diodos sea ideal para su uso en aplicaciones de alto rendimiento como accionamientos de motores industriales, inversores solares y circuitos de veh\u00edculos el\u00e9ctricos.<\/p>\n
Wolfspeed ofrece una selecci\u00f3n de diodos de carburo de silicio, como el diodo Schottky de carburo de silicio MPS (Merged PiN) de 650 V con baja ca\u00edda de tensi\u00f3n directa y excelentes capacidades de manejo de sobrecorriente. Este diodo puede encontrarse en aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia de alto rendimiento como accionamientos de motores industriales, sistemas de almacenamiento de energ\u00eda e inversores solares, adem\u00e1s de ofrecer excelentes resultados cuando se utiliza como servoaccionamiento o compresor para bombas de calefacci\u00f3n y acondicionadores de aire.<\/p>\n
Los diodos de SiC ofrecen numerosas ventajas sobre sus hom\u00f3logos de silicio. Gracias a su amplia banda de separaci\u00f3n, su elevada capacidad de corriente y sus propiedades de conductividad t\u00e9rmica mejoradas, los dispositivos de SiC permiten que los sistemas electr\u00f3nicos de potencia funcionen a temperaturas, tensiones y velocidades m\u00e1s altas que nunca.<\/p>\n
Los diodos de barrera Schottky de SiC presentan tiempos de recuperaci\u00f3n inversa m\u00e1s cortos que los diodos de silicio (Si), lo que les permite encenderse a tensiones m\u00e1s bajas y manejar corrientes m\u00e1s altas sin sacrificar la fiabilidad. Tambi\u00e9n tienen menores ca\u00eddas de tensi\u00f3n directa que los diodos de Si, lo que permite velocidades de conexi\u00f3n y desconexi\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas y menores p\u00e9rdidas de potencia.<\/p>\n
Los diodos de SiC presentan una r\u00e1pida recuperaci\u00f3n inversa debido a su ausencia de regiones de agotamiento; como resultado, durante la polarizaci\u00f3n inversa no existen portadores minoritarios (huecos) en la capa n, s\u00f3lo fluyen electrones a trav\u00e9s de la uni\u00f3n, y la recuperaci\u00f3n se produce mucho m\u00e1s r\u00e1pidamente en comparaci\u00f3n con los diodos PN convencionales.<\/p>\n
Como proveedor pionero de alimentaci\u00f3n discreta de SiC en el mundo, Infineon reconoce que la fiabilidad es de suma importancia. Para cumplir este objetivo, han implantado programas exhaustivos de control de calidad y fiabilidad que garantizan que todos sus diodos de SiC cumplen estrictas especificaciones de calidad.<\/p>\n
Los SBD de SiC de Infineon se someten a rigurosas pruebas de par\u00e1metros est\u00e1ticos y de manejo de corrientes de sobretensi\u00f3n para garantizar un rendimiento \u00f3ptimo, y a rigurosas pruebas de capacidad de avalancha para garantizar que pueden utilizarse con seguridad en aplicaciones de alto voltaje.<\/p>\n
Los SBD de SiC de Infineon tienen una larga vida \u00fatil y una alta frecuencia de conmutaci\u00f3n, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia en los mercados de automoci\u00f3n, aeroespacial y defensa, energ\u00edas renovables, industrial y electr\u00f3nica de consumo. Adem\u00e1s, los SBD de SiC tienen tama\u00f1os m\u00e1s peque\u00f1os y tensiones de ruptura m\u00e1s altas que los diodos de silicio tradicionales, lo que los hace ideales para su uso a temperaturas m\u00e1s altas en aplicaciones exigentes, al tiempo que son alternativas respetuosas con el medio ambiente a los semiconductores basados en silicio que pueden resultar perjudiciales si se liberan en el medio ambiente.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
El carburo de silicio (antiguo carborundo) ha adquirido cada vez m\u00e1s importancia en las aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia, sobre todo en los diodos de barrera Schottky. Los diodos Schottky de SiC consisten en una uni\u00f3n metal-semiconductor por la que s\u00f3lo fluyen electrones, en lugar de huecos como en los diodos de uni\u00f3n PN tradicionales. Estos dispositivos se caracterizan por unos tiempos de recuperaci\u00f3n r\u00e1pidos que permiten ...<\/p>\n