Disjoncteurs à semi-conducteurs

Plus intelligent, plus rapide et plus sûr que les disjoncteurs mécaniques traditionnels
La dernière tendance en matière de protection des circuits remplace les relais électromécaniques par des dispositifs de puissance à semi-conducteurs, connus sous le nom de disjoncteurs à semi-conducteurs (SSCB). Ces SSCB offrent de nombreux avantages. Les interrupteurs à semi-conducteurs se connectent et se déconnectent sans produire d'arc, ce qui élimine le besoin de dispositifs de suppression d'arc. Les dispositifs à large bande interdite (WBG) - tels que les JFET SiC d'onsemi - offrent des propriétés matérielles supérieures, permettant aux dispositifs de puissance de fonctionner à des tensions, des températures et des taux de commutation plus élevés.

JFET en carbure de silicium de l'onsemi

Le transistor à effet de champ à jonction (JFET) est un type de transistor unipolaire, c'est-à-dire qu'il n'utilise que le type de porteur majoritaire. Il est similaire au MOSFET car il fonctionne sur le principe du champ électrique, il est commandé par tension et ne nécessite pas de courant de polarisation. La principale différence entre les deux est que le JFET est un dispositif à mode de déplétion (normalement activé) et qu'il a besoin d'une polarisation inverse pour commuter et rester désactivé. Si certaines applications de relais à semi-conducteurs bénéficient de cet état normalement activé, la plupart d'entre elles nécessitent un état normalement désactivé par défaut. L'ajout de quelques composants permet de créer un commutateur normalement désactivé, même sans alimentation.
 

SiC JFET

  • JFET SiC normalement activé
  • RDS le plus bas disponible sur
  • VGS à l'état passant directement proportionnel à
    Tj → dispositif de puissance idéal à autosurveillance
  • 1700 V, RDS(on) ... 400 mΩ
  • 1200 V, RDS(on) ... 7,1 mΩ - 70 mΩ
  • 750 V, RDS(on) ... 4,3 mΩ - 4,8 mΩ
  • Application cible : Disjoncteurs,
    Applications de limitation de courant

SiC Cascode JFET

  • 2 puces dans une cascade empaquetée
  • Remplacement Pick and Place pour
    standard normally-off MOSFET
  • RDS ultra faible activé, courant d'impulsion élevé
  • 1700 V, RDS(on) ... 410 mΩ
  • 1200 V, RDS(on) ... 9 mΩ - 410 mΩ
  • 650 V, RDS(on) ... 7 mΩ - 85 mΩ
  • Application cible : Alimentation,
    Onduleurs, Chargeurs, Convertisseurs DC-DC

SiC Combo JFET

  • 2 puces dans 1 boîtier → Combo JFET
  • Accès séparé aux portes MOSFET et JFET
    → meilleur contrôle du dV/dt de commutation
  • RDS(on) très faible, courant d'impulsion élevé
  • 1200 V, RDS(on) ≤ 10 mΩ
  • 750 V, RDS(on) ... 5 mΩ - 10 mΩ
  • Application cible : Circuit à semi-conducteurs
    disjoncteur, interrupteurs de déconnexion

JFET SiC

onsemi propose des JFET SiC, des JFET SiC Cascode et des JFET SiC Combo, chaque type ayant ses caractéristiques uniques et convenant à différentes applications. Le JFET SiC permet au SSCB de fonctionner jusqu'à 175°C, ce qui est la limite des matériaux pour un boîtier ; le SiC est capable de résister à des températures encore plus élevées.

Gen4 - 750 V
Gen4 - 750 V
Gen4 - 750 V
Capture d'écran le 2025-07-23 à 93531 PM
TO-247 (4L)
Capture d'écran le 2025-07-23 à 93502 PM
TOLL
Top Cool-TOLT
Capture d'écran le 2025-07-23 à 93531 PM
TO-247 (4L)
Top Cool-TSOP
Capture d'écran le 2025-07-23 à 93436 PM
D2PAK (7L)
JFET
NTBT004N075J4
4 mΩ
Combo-JFET
NTBT005N075SCBJ4
5 mΩ
Combo-JFET
UG4SC120009K4SH
9 mΩ
Combo-JFET

Pourquoi choisir SiC JFET ou Combo JFET ?

L'opération la plus froide

  • Perte de puissance la plus faible
  • Option JFET : Normalement ON ou normalement OFF

Espace le plus petit

  • Nombre minimal de pièces : Bilan thermique et parallélisme
  • Puces empilées : deux puces dans un seul boîtier, "Combo JFET".
  • Fonctions combinées : Détection de la température sur la puce
  • Fonctions combinées : JFET ou Combo JFET comme capteur de courant

Fiable

  • Tension nominale : 750V pour assurer la marge de sécurité nécessaire
  • Robuste : commutation fiable
  • Une construction simple

Facile à utiliser

  • Méthode d'entraînement simple

Guide essentiel pour les ingénieurs qui développent des systèmes d'alimentation de nouvelle génération

Explorez le dernier guide de solutions système d'onsemi pour les applications de disjoncteurs à semi-conducteurs (SSCB), soutenu par Richardson RFPD. Découvrez des produits clés tels que les JFET SiC d'onsemi, qui offrent des performances supérieures à celles des MOSFET à super jonction. Profitez du large portefeuille de semi-conducteurs et de l'expertise technique d'onsemi pour les conceptions d'infrastructures industrielles, automobiles et énergétiques.

Pourquoi des disjoncteurs à semi-conducteurs ? (SSCBs)

Libérés des limites des bobines magnétiques, les commutateurs à semi-conducteurs fonctionnent des centaines de fois plus rapidement que les relais électromécaniques, interrompant le courant avant qu'il ne devienne dangereux. Sans pièces mécaniques, les commutateurs à semi-conducteurs peuvent effectuer un nombre illimité de cycles de connexion/déconnexion sans dégradation. Cette approche innovante remplace les pièces mobiles traditionnelles par des semi-conducteurs et des algorithmes logiciels avancés, ce qui permet d'interrompre plus rapidement les courants extrêmes. La technologie à semi-conducteurs garantit une interruption extrêmement rapide des défauts, en les éliminant en quelques microsecondes, contre quelques millisecondes pour les disjoncteurs mécaniques de même taille. Les semi-conducteurs à large bande interdite offrent des propriétés matérielles supérieures, ce qui permet aux dispositifs de puissance de fonctionner à des tensions, des températures et des taux de commutation plus élevés.

Électromécanique
État solide
Conception
Contient des pièces mobiles et des contacts
Utilise un semi-conducteur comme interrupteur
Vitesse
Millisecondes
Microsecondes
Durabilité
Usure mécanique
Durable
Précision
Les limites sont fixées par le fabricant
Offrir un contrôle précis
Arc électrique
Oui
Non
Dissipation de puissance
Efficacité moindre
Efficacité accrue
Dissipation de puissance
Oui
Non

Disjoncteurs à semi-conducteurs et disjoncteurs électromécaniques traditionnels

On observe depuis peu une tendance à remplacer les disjoncteurs électromécaniques traditionnels par des disjoncteurs à semi-conducteurs pour protéger les équipements électroniques de puissance coûteux. Quelles sont les différences entre les disjoncteurs traditionnels et les disjoncteurs à semi-conducteurs ? Quels sont les avantages d'une conversion à l'état solide au niveau du système ? Quelles sont les ressources de conception disponibles pour aider les ingénieurs à développer leurs propres disjoncteurs à semi-conducteurs ? Ces questions et d'autres encore trouvent une réponse dans le chat technique de Richardson RFPD avec onsemi sur les disjoncteurs à semi-conducteurs par rapport aux disjoncteurs électromécaniques traditionnels.

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Soutien à la conception dans le domaine de l'énergie et de la puissance

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À propos de notre équipe d'experts

Notre équipe d'ingénieurs d'application internationaux est à votre disposition pour répondre à vos questions et s'assurer que la conception de votre système de conversion d'énergie ou de stockage d'énergie répond à vos attentes en matière de performances. Si vous passez du silicium au nitrure de gallium (GaN) ou au carbure de silicium (SiC), nous vous aiderons à identifier le dispositif de commutation adéquat pour obtenir la densité de puissance et l'efficacité accrue dont votre application a besoin.