Infineon Amplía los Módulos de Potencia SiC de Alto Voltaje

Los sistemas de energía renovable de alto voltaje están adoptando cada vez más arquitecturas DC-link de 1500 V para aumentar la densidad de potencia, reducir los niveles de corriente y simplificar los sistemas de conversión de potencia a gran escala. Los semiconductores de carburo de silicio también se están utilizando para reducir las pérdidas de conmutación y permitir el funcionamiento de inversores a frecuencias más elevadas en aplicaciones como energía eólica, sistemas fotovoltaicos y almacenamiento de energía en baterías. En este contexto, Infineon Technologies AG amplió su cartera de módulos de potencia XHP 2 con nuevas variantes CoolSiC MOSFET de 2300 V para sistemas energéticos de alto voltaje.

Los nuevos módulos están diseñados para grandes convertidores de potencia que operan con tensiones DC-link de hasta 1500 V y están disponibles con valores de resistencia en conducción entre 1 mOhm y 2 mOhm, junto con opciones de tensión de aislamiento de 4 kV y 6 kV.

Frecuencias de conmutación más altas con menores pérdidas
Los módulos XHP 2 CoolSiC MOSFET utilizan tecnología de carburo de silicio para reducir tanto las pérdidas de conmutación como las de conducción en comparación con los semiconductores de potencia convencionales basados en silicio. Las menores pérdidas de conmutación permiten que los inversores operen a frecuencias más altas, lo que puede reducir la distorsión armónica y disminuir el tamaño de componentes pasivos como filtros y elementos magnéticos.

El funcionamiento a frecuencias más elevadas también contribuye a aumentar la densidad de potencia en sistemas compactos de energía renovable y plataformas industriales de electrónica de potencia. Los módulos están orientados a aplicaciones como inversores fotovoltaicos, convertidores para energía eólica y sistemas de almacenamiento con baterías, donde la eficiencia y la gestión térmica afectan directamente el rendimiento del sistema y los costos operativos.

El encapsulado XHP 2 admite diseños escalables de convertidores
Los módulos se implementan sobre la plataforma de encapsulado XHP 2 de Infineon, que proporciona un comportamiento de conmutación simétrico para simplificar la conexión en paralelo en arquitecturas de convertidores de alta potencia. Las características de conmutación simétricas son importantes en sistemas multimódulo porque ayudan a mantener una distribución equilibrada de corriente entre dispositivos semiconductores conectados en paralelo.

La plataforma también permite a los desarrolladores configurar niveles de eficiencia y rendimiento según los requisitos de la aplicación. Todas las variantes integran la tecnología de interconexión .XT de Infineon, diseñada para mejorar la capacidad frente a ciclos térmicos y la vida operativa en entornos exigentes de conversión de potencia.

Algunas versiones de los módulos se suministran con material de interfaz térmica preaplicado para simplificar los procesos de ensamblaje y favorecer una transferencia térmica uniforme entre el módulo semiconductor y el sistema de refrigeración.

Resultados demostrados en sistemas de energía renovable
Infineon también presentó resultados de pruebas a nivel de sistema realizadas en aplicaciones de energía renovable utilizando los nuevos módulos. En un sistema de demostración para energía eólica, la empresa alcanzó una densidad de potencia de 300 kW/L. En pruebas de sistemas de almacenamiento con baterías, las pérdidas de los semiconductores se mantuvieron por debajo del 0,7 por ciento de la potencia de salida.

Estas cifras muestran cómo los módulos de carburo de silicio de alto voltaje se están utilizando para aumentar la eficiencia de los convertidores mientras se reduce el tamaño de los sistemas en infraestructuras de energía renovable de nueva generación y sistemas digitales de conversión de potencia.

Editado por Aishwarya Mambet, editora de Induportals, con asistencia de IA.

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