El carburo de silicio (SiC) es un semiconductor de banda ancha que se encuentra en la naturaleza en forma de joyas de moissanita y se produce en masa como polvo o cristal para ser utilizado como abrasivo.<\/p>\n
Los diodos Schottky de SiC son ideales para aplicaciones de conversi\u00f3n de potencia, ya que ofrecen ventajas sobre los diodos de silicio convencionales. Siga leyendo para descubrir sus principales ventajas:.<\/p>\n
Los diodos unipolares de silicio tienen un l\u00edmite superior de 150 V debido a su elevada resistencia en estado encendido y corriente de fuga; en comparaci\u00f3n, los diodos Schottky de SiC ofrecen una resistencia espec\u00edfica en estado encendido mucho menor y una tensi\u00f3n de bloqueo mucho mayor, lo que proporciona una mayor velocidad de conmutaci\u00f3n en los dispositivos de electr\u00f3nica de potencia.<\/p>\n
El SiC es conocido por su amplio bandgap, que permite a los transistores manejar con facilidad campos el\u00e9ctricos m\u00e1s elevados, posibilitando operaciones de conmutaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas y fiables. Adem\u00e1s, su menor resistencia espec\u00edfica en estado encendido contribuye a reducir las p\u00e9rdidas de energ\u00eda a velocidades m\u00e1s altas para aumentar el rendimiento de la conmutaci\u00f3n.<\/p>\n
La menor resistencia en estado encendido y la mayor velocidad de conmutaci\u00f3n de los MOSFET de SiC tambi\u00e9n permiten a los dise\u00f1adores mejorar la eficiencia utilizando componentes m\u00e1s peque\u00f1os en la placa de circuito impreso, lo que resulta perfecto para aplicaciones con limitaciones de espacio.<\/p>\n
Los dispositivos de SiC aprovechan la alta velocidad de deriva del portador de campo para eliminar r\u00e1pidamente las cargas minoritarias de su regi\u00f3n de deriva, lo que conduce a una mayor velocidad de conmutaci\u00f3n y reduce los costes de la lista de materiales al eliminar los circuitos snubber en los dise\u00f1os de electr\u00f3nica de potencia.<\/p>\n
Los circuitos amortiguadores son circuitos de absorci\u00f3n de energ\u00eda dise\u00f1ados para absorber los picos de tensi\u00f3n causados por la conexi\u00f3n o desconexi\u00f3n de diodos. Aunque son necesarios en muchas aplicaciones, los circuitos amortiguadores a\u00f1aden complejidad y coste al requerir componentes adicionales como resistencias y condensadores que aumentan el tama\u00f1o del sistema.<\/p>\n
La tecnolog\u00eda de compuerta planar asistida por zanja de GeneSiC ofrece un RDS(ON) y una velocidad de conmutaci\u00f3n l\u00edderes del sector en un encapsulado extremadamente compacto y resistente, lo que proporciona la m\u00e1xima fiabilidad para aplicaciones cr\u00edticas como la carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, inversores solares, fuentes de alimentaci\u00f3n para centros de datos\/telco y sistemas de almacenamiento de energ\u00eda. Estos dispositivos pueden soportar las temperaturas extremas que se encuentran en estas aplicaciones sin aumentar el tama\u00f1o de la huella ni disminuir la fiabilidad del sistema: una soluci\u00f3n excelente para aumentar la densidad de potencia sin disminuir el tama\u00f1o de la huella ni el tiempo de actividad del sistema.<\/p>\n
Los diodos de carburo de silicio tienen ca\u00eddas de tensi\u00f3n de avance mucho menores que sus hom\u00f3logos de silicio, lo que permite mayores flujos de corriente a trav\u00e9s de dispositivos m\u00e1s peque\u00f1os, a la vez que disminuye la disipaci\u00f3n de potencia, as\u00ed como el tama\u00f1o y el peso de los componentes.<\/p>\n
Los diodos de barrera Schottky presentan una resistencia intr\u00ednseca m\u00e1s baja que los dispositivos de potencia unipolares de silicio tradicionales, lo que reduce la ca\u00edda de tensi\u00f3n. Su estructura incluye contactos met\u00e1licos fabricados a partir de platino (Pt) o titanio (Ti) sobre un material semiconductor de SiC de tipo n que crea un contacto rectificador entre \u00e1nodo y c\u00e1todo, permitiendo que la corriente fluya en una sola direcci\u00f3n.<\/p>\n
La capacidad de alta velocidad de los dispositivos de potencia de carburo de silicio tambi\u00e9n les permite reducir los requisitos del circuito amortiguador en determinadas aplicaciones, lo que se traduce en una reducci\u00f3n de los costes del sistema y una mayor eficiencia.<\/p>\n
Los dispositivos de potencia de carburo de silicio ofrecen importantes ventajas de fiabilidad para diversas aplicaciones. Los diodos de cuerpo de carburo de silicio, en particular, tienen la capacidad de soportar temperaturas m\u00e1s elevadas que sus hom\u00f3logos MOSFET de potencia y transistores bipolares convencionales, lo que permite frecuencias de conmutaci\u00f3n m\u00e1s altas sin aumentar las p\u00e9rdidas de potencia ni la generaci\u00f3n de calor.<\/p>\n
Los dispositivos de alimentaci\u00f3n de carburo de silicio MPS de Nexperia ofrecen mayores velocidades de conmutaci\u00f3n, mejor conductividad t\u00e9rmica y menor ca\u00edda de tensi\u00f3n directa en comparaci\u00f3n con las soluciones de la generaci\u00f3n anterior. Adem\u00e1s, sus tiempos de recuperaci\u00f3n y corriente de fuga inversa son considerablemente m\u00e1s r\u00e1pidos, lo que permite una mayor transferencia de energ\u00eda del \u00e1nodo al c\u00e1todo durante el funcionamiento normal.<\/p>\n
Estos dispositivos se presentan en encapsulados con orificios pasantes y de montaje en superficie y van de 4 A a 40 A, con opciones para diversas temperaturas. Para garantizar su robustez en los campos de potencia m\u00e1s exigentes, estos productos han superado tanto pruebas de polarizaci\u00f3n inversa a altas temperaturas como pruebas de ciclos de temperatura.<\/p>\n
Los diodos son dispositivos semiconductores fundamentales que permiten que la corriente fluya en una direcci\u00f3n mientras la restringen en otra, lo que los convierte en uno de los inventos m\u00e1s revolucionarios de la historia. Los diodos est\u00e1n presentes en pr\u00e1cticamente todos los componentes electr\u00f3nicos y tienen numerosos usos que van desde las fuentes de alimentaci\u00f3n que convierten la energ\u00eda de CA en CC para su uso, pasando por la detecci\u00f3n de picos de se\u00f1ales de radio AM, hasta la creaci\u00f3n de puertas l\u00f3gicas b\u00e1sicas.<\/p>\n
Los diodos Schottky de SiC funcionan mediante una uni\u00f3n metal-semiconductor conocida como barrera Schottky. Cuando se deposita metal (normalmente aluminio o platino) sobre la superficie de SiC, se forma una barrera Schottky que permite el paso de corriente en cualquier direcci\u00f3n a trav\u00e9s del diodo. A diferencia de los diodos de uni\u00f3n P-N, que presentan una regi\u00f3n de agotamiento, los diodos de SiC ofrecen barreras Schottky mucho m\u00e1s finas, lo que se traduce en una mayor capacidad de transporte de corriente que los diodos de uni\u00f3n P-N.<\/p>\n
Los diodos Schottky producen grandes cantidades de calor cuando se exponen a una corriente elevada, lo que les lleva a generar un calor joule significativo y a que el dispositivo se caliente r\u00e1pidamente; este fen\u00f3meno se conoce como efecto de portador caliente y, en \u00faltima instancia, podr\u00eda provocar el fallo del dispositivo si no se gestiona adecuadamente.<\/p>\n
Nexperia ofrece diodos Schottky de SiC que han sido espec\u00edficamente dise\u00f1ados para obtener el m\u00e1ximo rendimiento y fiabilidad para reducir este riesgo, ofreciendo menores picos de corriente inversa que los diodos de silicio tradicionales y conmutaci\u00f3n de recuperaci\u00f3n cero con menor p\u00e9rdida de conmutaci\u00f3n para optimizar la eficiencia del circuito de conversi\u00f3n de potencia. Junto con la figura de m\u00e9rito superior de Nexperia (Qc x VF), esto proporciona a los dise\u00f1adores aplicaciones de rendimiento de conversi\u00f3n de potencia sin precedentes.<\/p>\n
Los diodos de carburo de silicio presentan altas tensiones de ruptura que permiten a los dise\u00f1adores utilizarlos en aplicaciones de potencia con corrientes m\u00e1s altas y pueden conmutarse a temperaturas m\u00e1s elevadas para aumentar la eficiencia de los dise\u00f1os.<\/p>\n
Las tecnolog\u00edas de semiconductores de banda prohibida ancha, como el SiC, se utilizan cada vez m\u00e1s en aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia, lo que lleva a los fabricantes a aumentar la frecuencia y duraci\u00f3n de las pruebas de resistencia para garantizar que estos dispositivos sobrevivan en condiciones duras y sigan funcionando de forma fiable durante periodos prolongados.<\/p>\n
Estas pruebas suelen implicar la exposici\u00f3n a altas temperaturas y ciclos de corriente severos para examinar la capacidad de un dispositivo para soportar ciclos repetidos y temperaturas extremas sin fallar. En funci\u00f3n de su rendimiento durante estas pruebas, puede determinarse su idoneidad para aplicaciones espec\u00edficas o deben introducirse las mejoras pertinentes.<\/p>\n
A medida que aumenta la demanda de dispositivos semiconductores de banda ancha, los ingenieros buscan formas de reducir el coste y el tama\u00f1o sin perder fiabilidad. Una de ellas es sustituir los componentes de potencia de silicio por diodos Schottky de carburo de silicio (SiC), cuya mayor tensi\u00f3n de bloqueo permite a los dise\u00f1adores construir sistemas m\u00e1s peque\u00f1os y eficaces.<\/p>\n
Para conseguir una tensi\u00f3n de bloqueo elevada, los dispositivos de SiC necesitan capas n 10 veces m\u00e1s finas que los diodos de silicio, con una resistencia espec\u00edfica en estado encendido m\u00e1s baja y una mayor densidad de donantes.<\/p>\n
Microsemi ofrece una amplia gama de diodos de potencia de barrera Schottky de carburo de silicio adecuados para aplicaciones de alta tensi\u00f3n, incluidos sencillos, dobles y puentes en varios paquetes. Estos diodos Schottky son adecuados para aplicaciones como:<\/p>\n
Los diodos y transistores de carburo de silicio se benefician de una conductividad t\u00e9rmica superior para disipar eficazmente el calor a temperaturas m\u00e1s elevadas, lo que ayuda a reducir las p\u00e9rdidas de potencia al tiempo que ampl\u00eda su rango de temperatura de funcionamiento. Como resultado, los dispositivos de carburo de silicio son ideales para aplicaciones de potencia en las que es fundamental funcionar a temperaturas elevadas sin afectar a la fiabilidad.<\/p>\n
Los diodos de barrera Schottky de SiC funcionan sobre la base de la uni\u00f3n de barrera Schottky, una uni\u00f3n metal-semiconductor creada cuando se deposita aluminio o platino sobre un sustrato de SiC para formar una barrera Schottky. Al no existir una regi\u00f3n de agotamiento como en los diodos P-N tradicionales, la ca\u00edda de tensi\u00f3n directa y la velocidad de conmutaci\u00f3n se reducen considerablemente y la conmutaci\u00f3n es m\u00e1s r\u00e1pida.<\/p>\n
Los diodos de SiC son m\u00e1s resistentes al calor que sus hom\u00f3logos de silicio, lo que los convierte en una opci\u00f3n fiable para aplicaciones que pueden ser susceptibles de sufrir da\u00f1os por eventos t\u00e9rmicos transitorios, como los centros de datos que utilizan medidas dr\u00e1sticas para proteger los servidores, como sumergirlos en agua salada o cubrirlos de nieve para protegerlos del calor.<\/p>\n
Los avanzados diodos de recuperaci\u00f3n r\u00e1pida de SiC de Nexperia presentan un dise\u00f1o innovador que elimina la necesidad de amortiguadores en sus dispositivos, que de otro modo podr\u00edan causar zumbidos y oscilaciones cuando se utilizan en dise\u00f1os de potencia de alta frecuencia. Adem\u00e1s, su mayor capacidad de transporte de corriente y su mayor tensi\u00f3n de ruptura los hacen adecuados para funcionar a frecuencias y temperaturas m\u00e1s altas que los diodos de silicio est\u00e1ndar.<\/p>\n
El carburo de silicio (SiC) ofrece muchas ventajas a las aplicaciones de potencia, desde una mayor eficiencia y fiabilidad hasta una mayor densidad de potencia en encapsulados similares. Los expertos de Wolfspeed est\u00e1n a su disposici\u00f3n para ayudarle a seleccionar los MOSFET de SiC y diodos Schottky adecuados para cualquier aplicaci\u00f3n.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is a wide bandgap semiconductor found naturally as moissanite jewels and mass produced as powder or crystal to be used as an abrasive. SiC Schottky Diodes are ideal for power conversion applications, providing advantages over conventional silicon diodes. Read on to discover their key benefits:. Faster switching speed Silicon unipolar diodes have …<\/p>\n