MOSFET di potenza: la centrale elettrica versatile dell'elettronica moderna

I MOSFET di potenza (transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo) hanno rivoluzionato l'elettronica di potenza con le loro velocità di commutazione elevate, l'elevata efficienza e le diverse applicazioni. Esploriamo come questi straordinari dispositivi stanno plasmando il nostro mondo elettronico.

Domini applicativi principali

Alimentatori

• Alimentatori a commutazione (SMPS)
• Convertitori CC-CC
• Regolatori di tensione
• Caricabatterie

Controllo motorio

• Azionamenti a frequenza variabile
• Controller motore PWM
• Sistemi per veicoli elettrici
• Robotica

Elettronica automobilistica

• Servosterzo elettronico
• Sistemi di illuminazione a LED
• Gestione della batteria
• Sistemi Start-Stop

Elettronica di consumo

• Ricarica dello smartphone
• Gestione energetica del portatile
• Elettrodomestici
• Controllo dell'illuminazione a LED

Principali vantaggi nelle applicazioni

Alta velocità di commutazione

Consente un funzionamento efficiente ad alta frequenza in SMPS e driver di motori

Bassa resistenza in conduzione

Riduce al minimo le perdite di potenza in stato di conduzione

Controllato dalla tensione

Requisiti semplici per l'azionamento del cancello

Stabilità della temperatura

Funzionamento affidabile in ampi intervalli di temperature

Applicazioni emergenti

Energia rinnovabile

• Invertitori solari
• Sistemi di energia eolica
• Stoccaggio dell'energia

Centri dati

• Alimentatori per server
• Sistemi UPS
• Distribuzione dell'energia

Dispositivi IoT

• Sistemi domestici intelligenti
• Tecnologia indossabile
• Reti di sensori

Considerazioni sulla progettazione dell'applicazione

Gestione termica

• Progettazione del dissipatore di calore
• Resistenza termica
• Limiti di temperatura di giunzione

Portale Drive

• Requisiti di tensione di comando
• Controllo della velocità di commutazione
• Selezione della resistenza del gate

Protezione

• Protezione da sovracorrente
• Protezione da sovratensione
• Gestione del cortocircuito

EMI/EMC

• Considerazioni sulla disposizione
• Commutazione della riduzione del rumore
• Progettazione del filtro

Tendenze future

Tecnologia ad ampio gap di banda

Integrazione con SiC e GaN per maggiore efficienza e densità di potenza

Integrazione dell'energia intelligente

Funzionalità di protezione e capacità diagnostiche avanzate

Imballaggio avanzato

Prestazioni termiche e densità di potenza migliorate

 

 

 

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