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Fabricant leader de transistors en carbure de silicium (SiC) pour conversion et gestion d’énergie à forte puissance et haut rendement en milieu difficile, annonce que ses JFET en carbure de silicium sont utilisés dans de petits inverseurs de 0,5 litre de volume, qui atteignent une densité de puissance de 30 kWh/l. Selon les estimations, lorsque les panneaux photovoltaïques utiliseront des inverseurs de cette taille et de cette capacité, il sera possible de fournir assez d’électricité pour cinq ménages avec un seul inverseur.

Une équipe du consortium de R&D japonais FUPET (Future Power Electronics Technology), issu d’un partenariat industrie - universités incluant Fuji Electric, Nissan Motor, Sanken Electric et Toshiba, développe des convertisseurs d’énergie capables de fonctionner à haute température en produisant une forte densité de puissance. A l’aide des JFET SiC de SemiSouth Laboratories, cette équipe a développé un inverseur triphasé de 500 cm3 fournissant 15 kW pour un moteur triphasé avec 99% de rendement de conversion. Comportant un système de refroidissement compact optimisé, ce module d’alimentation fonctionne jusqu’à 200°C (voir référence ci-dessous).

« Nous pensons avoir atteint la plus forte densité de puissance au monde pour un inverseur de petit volume, » déclare Satoshi Tanimoto, directeur de recherche au centre R&D du FUPET. « Les JFET de SemiSouth nous ont permis de maximiser le rendement et la densité de puissance. »

Les JFET de SemiSouth sont compatibles avec les puces de commande de grille standard, et présentent : un coefficient de température positif pour faciliter leur mise en parallèle ; une fréquence de commutation extrêmement rapide sans « courant de queue », jusqu’à la température de fonctionnement maximum de 150°C ; et une très faible RDS(on)max. Ils sont disponibles en boîtier TO-247 et peuvent aussi être fournis sous forme de puce nue à intégrer dans des modules.

« L’équipe du FUPET a obtenu ces résultats à 50 kHz, la fréquence minimum visée, et l’inverseur contient aussi un module d’inductance de seulement 5 nH, » commente Jeff Casady, président et CTO : « C’est enthousiasmant de voir ce qu’il est possible d’obtenir avec notre technologie. »

Le FUPET a pour objectif de réaliser l’an prochain un inverseur de densité de puissance de 40kW/l.

Référence :

Shinji Sato et al, Yusuke Zushi, Kohei Matsui, Yoshinori Murakami and Satoshi Tanimoto : ICSCRM2011, Tu-P-23.