Mitsubishi skupia energię

Mitsubishi Electric opracowało nową technologię, która jak nigdy dotąd integruje półprzewodnikowe urządzenia mocy, elementy pasywne i sensory w celu stworzenia dwukierunkowego przetwornika DC-DC o mocy 100 kW i gęstości mocy 136 kW/l.

Jest to najbardziej energooszczędny konwerter na świecie o gęstości mocy ośmiokrotnie większej niż charakteryzują się konwencjonalne konstrukcje. Japońska firma przewiduje, że dzięki nowej technologii możemy oczekiwać rewolucji w energoelektronice.

Technologia Mitsubishi umożliwia zmniejszenie pasożytniczej indukcyjności pętli prądowych do poziomu mniejszego niż 1 nH. Stanowi ona zaledwie 10% wartości osiąganych przez tradycyjne przetwornice. Umożliwia to czyste przełączanie i szybką komutację wysokich częstotliwości roboczych w MOSFET-ach SiC. To z kolei pozwala na użycie znacznie mniejszych elementów pasywnych, takich jak dławiki i kondensatory, które zwykle stanowią znaczącą część konwerterów DC-DC.

Pętle prądu przełączającego w konwencjonalnych przekształtnikach mocy odpowiadają za wysoki poziom indukcyjności pasożytniczej, ponieważ połączenia elektryczne, elementy pasywne i tranzystory posiadają mały stopień integracji. Przełączanie przy dużych częstotliwościach ze sporą indukcyjnością pasożytniczą powoduje znaczne oscylacje napięcia, które mogą uszkodzić urządzenia mocy i zwiększyć poziom hałasu.

Aby uniknąć tych problemów, prędkości przełączania są celowo ograniczane, jednak powoduje to straty przy komutacji. Ponadto ograniczenie częstotliwości roboczych utrudnia dążenia energoelektroników do zredukowania rozmiarów dławików.

Nowa technologia Mitsubishi pozwala na osadzenie komponentów na tym samym podłożu, zmniejszając pasożytniczą indukcyjność pętli prądowych. W rezultacie przekształtniki mocy mogą przełączać się z dużymi prędkościami, co jest pożądaną cechą urządzeń wykonanych w technologii SiC. Z racji tego, iż konwertery pracują przy wysokich częstotliwościach, wielkość elementów pasywnych można zmniejszyć nawet o 80%.

Mitsubishi ma nadzieję osiągnąć jeszcze wyższy poziom integracji dzięki zastosowaniu komponentów wielofunkcyjnych.

(rr)