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TEC2011-22607

Financiado

DESARROLLO DE DISPOSITIVOS DE POTENCIA SIC TRENCH MOSFET PARA MODULOS DE POTENCI...

DESARROLLO DE DISPOSITIVOS DE POTENCIA SIC TRENCH MOSFET PARA MODULOS DE POTENCIA DE ALTA FRECUENCIA DE CONMUTACION ESTE PROYECTO TIENE COMO OBJETIVO CONTRIBUIR AL AUMENTO DE LA EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS ELECTRONICOS DE POTENCIA (USO RACIONAL DE LA ENERGIA Y AHORRO ENERGETICO) EN EL MARCO DE LAS SIGUIENTES APLICACIONES: ACCIONAMIENTO DE MOTORE... ver más

01/01/2011

CSIC

232K€

Presupuesto del proyecto: 232K€

Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2011-01-01

0% 100%

Participantes

CSIC

Lider

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA...

TRL 2-3 | 552M€

Presupuesto del proyecto 232K€

Descripción del proyecto ESTE PROYECTO TIENE COMO OBJETIVO CONTRIBUIR AL AUMENTO DE LA EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS ELECTRONICOS DE POTENCIA (USO RACIONAL DE LA ENERGIA Y AHORRO ENERGETICO) EN EL MARCO DE LAS SIGUIENTES APLICACIONES: ACCIONAMIENTO DE MOTORES (POR EJEMPLO, VEHICULO ELECTRICO, TRACCION FERROVIARIA), CALENTAMIENTO POR INDUCCION, SISTEMAS DE POTENCIA PARA ENERGIAS RENOVABLES (EOLICA Y FOTOVOLTAICA), AEROESPACIALES (MORE ELECTRIC AIRCRAFT) Y A LA NUEVA GENERACION DE COMUNICACIONES INALAMBRICAS (FUENTES CONMUTADAS PARA AMPLIFICADORES DE POTENCIA EN RF), ENTRE OTRAS. LA EFICIENCIA Y PRESTACIONES DE ESTOS SISTEMAS DE POTENCIA SE MEJORA CUANDO LOS MODULOS DE POTENCIA FUNCIONAN A FRECUENCIAS DE CONMUTACION ELEVADAS MANTENIENDO UN NIVEL DE PERDIDAS EN CONMUTACION RAZONABLES. ADEMAS, EL AUMENTO DE LA FRECUENCIA DE CONMUTACION PERMITE REDUCIR EL VOLUMEN Y EL PESO DE LOS COMPONENTES PASIVOS MAGNETICOS, DISMINUYENDO A SU VEZ EL VOLUMEN, PESO, COSTE Y RUIDO DEL SISTEMA DE POTENCIA. A PESAR DE ESTOS BENEFICIOS, LOS MODULOS MULTICHIP QUE CUMPLEN TALES REQUISITOS NO ESTAN DISPONIBLES COMERCIALMENTE EN LA ACTUALIDAD, SOBREPASANDO LOS LIMITES DE LA TECNOLOGIA DE SILICIO. POR TANTO, EL OBJETIVO FINAL DEL PROYECTOTRENCH-SIC ES LA INVESTIGACION Y EL DESARROLLO DE UN MODULO DE POTENCIA ROBUSTO REALIZADO UNICAMENTE CON COMPONENTES DE SIC, CON FRECUENCIAS DE TRABAJO MAS ALLA DEL LIMITE DE CONMUTACION DEL SILICIO (>20 KHZ), ASI COMO EL ESTUDIO DE SUS LIMITACIONES FISICAS. POR EJEMPLO, SE PREVE UNA REDUCCION DEL CONSUMO ENERGETICO DEL ORDEN DEL 50% MEDIANTE EL USO DE ESTOS NUEVOS MODULOS EN LO QUE RESPECTA A APLICACIONES DE CONTROL DE MOTORES. PARA ESTE PROPOSITO, SE DESARROLLARAN E INVESTIGARAN MOSFETS DE POTENCIA EN SIC BASADOS EN LA TECNOLOGIA DE TRINCHERAS CON TENSIONES DE RUPTURA DE 1.2 Y 3.5 KV. POR UN LADO, ESTOS INTERRUPTORES DE POTENCIA PERTENECEN AL ESTADO DEL ARTE Y NO SE ENCUENTRAN DISPONIBLES EN EL MERCADO. PRESENTAN MAYORES NIVELES DE INTEGRACION, UNA MAYOR CAPACIDAD DE CORRIENTE, Y UNA MAYOR MOVILIDAD DE LOS PORTADORES DE CARGA DEL CANAL EN COMPARACION CON LA TECNOLOGIA PLANAR. POR OTRA PARTE, ESTOS DISPOSITIVOS PUEDEN LLEGAR A SER UNA SOLUCION A LAS LIMITACIONES DEL TRANSISTOR BIPOLAR DE PUERTA AISLADA DE SILICIO (IGBT).EN PARALELO, SE INVESTIGARA LA TECNOLOGIA DE ENCAPSULADO CON OBJETO DE DESARROLLAR UN MODULO DE POTENCIA PARA OPERAR A ALTA FRECUENCIA DE CONMUTACION (> 20 KHZ). SE ESTABLECERA UN PROTOCOLO DE DISEÑO PARA OPTIMIZAR EL MODULO DE POTENCIA TENIENDO EN CUENTA, TANTO ASPECTOS DE FIABILIDAD (ESTRES TERMO-MECANICO), NIVELES DE CORRIENTE Y TENSION, COMO PROBLEMAS ELECTROMAGNETICOS (OPTIMIZACION DE LOS PARASITOS DEL MODULO). ASI MISMO, SE CONSIDERARAN E IMPLEMENTARAN ESTRATEGIAS DE INTERCONEXION ALTERNATIVAS A LA TECNICA DEL WIRE BONDING EN EL MONTAJE DE LOS MODULOS (INTEGRACION DE AMBOS COMPONENTES DE SIC: MOSFETS EN TRINCHERA Y DIODOS). FINALMENTE, SE EVALUARA TANTO LAS PRESTACIONES ELECTROTERMICAS DE LOS MODULOS DE POTENCIA FABRICADOS, COMO SU FIABILIDAD Y ROBUSTEZ (THERMAL AND POWER CYCLINGS Y CONMUTACIONES FUERA DE ESPECIFICACIONES). EN PARTICULAR, SE DEBERA PRESTAR ESPECIAL ATENCION A PROBLEMAS DE FIABILIDAD COMUNES EN LOS MODULOS DE POTENCIA DE ALTA FRECUENCIA DE CONMUTACION (POR EJEMPLO, LA RECRISTALIZACION DE LA METALIZACION SUPERIOR). POR OTRO LADO, EXISTEN UN GRAN NUMERO DE PROBLEMAS DE FIABILIDAD DESCONOCIDOS EN ESTE TIPO DE DISPOSITIVOS Y ENCAPSULADOS, QUE LA PROPUESTA TRENCH-SIC CONTRIBUIRA A DETECTAR, RESPONDER Y RESOLVER. IC\MODULOS DE POTENCIA\ELECTRONICA DE POTENCIA\FIABILIDAD\FENOMENOS ELECTROTERMICOS LOCALES\AHORRO ENERGETICO\USO RACIONAL DE LA ENERGIA\MOSFETS EN TECNOLOGIA TRENCH\DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA

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