Cissoid livre ses premiers Modules de Puissance Intelligents SiC à Thales
Ce module de puissance intelligent offre une intégration optimale du gate driver avec les transistors de puissance afin de profiter complètement de l’intérêt des dispositifs en Carbure de Silicium (SiC), c’est-à-dire des pertes de commutation réduites et un fonctionnement à haute température. S’appuyant sur le gate driver isolé HADES2 qui incorpore plusieurs années de développement dans le contrôle de transistors SiC, il combine des technologies avancées d’encapsulation autorisant un fonctionnement fiable des modules de puissance dans des environnements extrêmes.
La topologie de la partie haute puissance est un onduleur triphasé avec chacun des 6 interrupteurs intégrant un transistor MOSFET SiC 100 A et une diode roue libre de type Schottky. Ces dispositifs ont une tension de blocage de 1200 V, ce qui offre suffisamment de marge pour supporter les surtensions sur un bus aéronautique 540 VDC, et peut facilement être étendu vers des dispositifs SiC 1700 V/150 A.
Une attention spéciale a été portée aux aspects thermiques lors de la conception du module. Tout d’abord, tous les matériaux ont été sélectionnés pour permettre un fonctionnement fiable à des températures de jonction élevées, jusqu’à 200 °C en continu avec des pointes à 225 °C, afin de réduire les besoins en refroidissement. Cette sélection de matériaux rend également possible des températures de semelle élevées, jusqu’à 150 °C. Enfin, ce module est basé sur des matériaux haute performance tel que des semelles en AlSiC, des substrats en AlN ou du frittage à l’argent, afin d’offrir un appariement des coefficients de dilatation thermique presque idéal avec le SiC et une robustesse aux cycles thermiques passifs.
Le co-design du gate driver avec le module de puissance dans un module intelligent a permis à Cissoid d’optimiser le circuit de gate driver en prenant en compte les inductances parasites et, si nécessaire, en les minimisant, ce qui permet de commuter les transistors SiC plus vite et de réduire ainsi les pertes de commutation.
Un module de puissance intelligent offre une solution clé en main aux concepteurs en électronique de puissance qui économisent du temps pour la conception de la carte gate driver, particulièrement délicate pour le pilotage de transistors SiC. Ils peuvent ainsi se consacrer à la conception de convertisseurs de puissance haute densité en tirant tous les avantages du SiC.
« Ce fût un réel plaisir de travailler avec CISSOID dans le cadre de ce programme Clean Sky. Ils ont montré une grande flexibilité en proposant des solutions répondant aux besoins des prochaines générations de convertisseurs haute densité pour l’Avion Plus Electrique, » a déclaré Taoufik Bensalah, Power Converter Design Team Manager chez Thales Avionics.
« Nous sommes très heureux de notre collaboration fructueuse avec Thales et les discussions ouvertes que nous avons avec eux sur la spécification du module, » ajoute Etienne Vanzieleghem, VP Engineering à CISSOID. « Nous remercions également Clean Sky pour rendre possible cette collaboration qui est un bon exemple de l’expertise combinée de Cissoid en termes d’encapsulation et de conception de circuit. Ce projet fut également l’opportunité de renforcer notre collaboration avec la plateforme PRIMES à Tarbes qui abrite notre équipe assemblage. »
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