Tecnologia SiC: progettazione in libertà

Molti sono i progettisti che stanno lavorando con la tecnologia SiC, ovvero la tecnologia al carburo di silicio. Ha prestazioni importanti e un grande potenziale. Scopriamola insieme tra pro e contro in campo elettronico.

L’affermazione della tecnologia SiC

Sono molteplici i mercati nei quali si sta affermando la tecnologia SiC. Un tipo di nuova tecnologia che mette a disposizione di coloro che sono a capo di un progetto, soprattutto in campo elettronico, di poter sfruttare una serie di particolari ed inediti elementi di libertà progettuale.

In sostanza con questo tipo di tecnologia si è in grado di ovviare qualsiasi possibilità di rischio e si può risparmiare aiutando anche l’ambiente. Ecco perché la tecnologia SiC si sta affermando ed espandendo.

Un esempio sono tutti quei circuiti piccolissimi che hanno però al loro interno una maggiore densità energetica.

Un po’ di teoria

Cos’è quindi la tecnologia SiC? Si tratta di una tecnologia basata su un semiconduttore, il Carburo di Silicio, che trova ampia applicazione nell’industria in generale, in particolare in quella elettrica.

Il Silicio viene utilizzato per produrre alta potenza, alta frequenza e alte temperature. Un’ampia sperimentazione nel mondo scientifico del Silicio è utilizzata per la messa a punto dei sistemi MOSFET o IGBT.

I primi sono transistor ad effetto campo, usati nell’elettronica digitale.

I secondi sono transistor bipolari a gate isolato. Dove si usano? Nei sistemi di illuminazione o per le macchine di saldatura, in pratica in quei campi in cui servano alte temperature.

A cosa serve la tecnologia SiC?

Anzitutto a ridurre il costo dell’applicazione dei progetti. Infatti, l’utilizzo della tecnologia SiC, anche se richiede un investimento iniziale importante, offre una riduzione dei costi di sistema.

Questo perché offre una maggiore efficienza energetica a dimensioni contenute ed elevata affidabilità.

Non solo. È un tipo di tecnologia che risolve le sfide di progettazione consentendo di sviluppare dispositivi sempre più piccoli che possono essere utilizzati sia ad alte temperature che a basse temperature commutando più velocemente la tensione dei dispositivi elettronici.

Terzo motivo, l’aumentata affidabilità legata anche alle prestazioni di ottima qualità. Infatti, questi dispositivi, più piccoli, rendono possibili ogni tipo di design. Questa caratteristica aiuta i progettisti a realizzare dispositivi che rispondono ampiamente alle esigenze del mercato contemporaneo.

Topologie a tre livelli

La differenza di questo tipo di tecnologia con il Silicio permettono l’utilizzo di topologie a tre livelli. Questo semplifica tantissimo i parametri di controllo. Inoltre, come abbiamo già accennato, occupa molto meno spazio ed emette molto meno calore.

Questo tipo di topologie – definite anche Switching – permettono di ridurre le perdite di ripristino dei sistemi. Questo aumenta l’efficienza dei dispositivi in cui viene utilizzata la tecnologia SiC.

Non solo. I componenti dei dispositivi progettati con questo tipo di tecnologia ottimizzano l’aspetto economico, aiutando i progettisti anche a risparmiare o a re-investire gli utili in altre parti del progetto stesso.

La tecnologia SiC potenzia

L’ultimo aspetto di questo tipo di tecnologia da valutare è la sua capacità di accumulare energia potenziata. Infatti, il flusso di energia utilizzato è bidirezionale e aiuta a riutilizzare l’energia generata durante il processo di utilizzo.

Si tratta di un sistema di energia rinnovabile che permette di produrre forniture sempre più affidabili e puntuali, andando anche a creare un’infrastruttura energetica che permetta agli utilizzatori di risparmiare.

Un esempio? La ricarica dei veicoli elettrici. Molte case automobilistiche utilizzano la tecnologia SiC – insieme o come sostituta dell’energia solare – per realizzare veicoli elettrici in grado di resistere più tempo senza ricarica. La potenza di spinta del motore dell’auto rimane la stessa, ma la batteria dura più a lungo.