Para cumprir as metas climáticas globais, o transporte deve mudar para veículos mais ecológicos, como comboios eletrificados e energeticamente eficientes. Os comboios, no entanto, têm perfis operacionais exigentes, com acelerações e travagens frequentes, embora se espere que operem de forma fiável durante uma longa vida útil. Consequentemente, aplicações de tração energeticamente eficientes com alta densidade de potência, confiabilidade e qualidade são necessárias para implementação.
A Infineon Technologies está atendendo a esses requisitos adicionando dois novos produtos ao seu portfólio de módulos de potência CoolSiC: o FF2000UXTR33T2M1 e o FF2600UXTR33T2M1.
Os módulos de potência usam MOSFETs CoolSiC de 3,3 kV recentemente desenvolvidos e a tecnologia de interconexão .XT da Infineon. Os módulos vêm no pacote XHP 2 e foram adaptados especificamente para aplicações de tração.
Projetados para aplicações exigentes como tração, esses dispositivos serão apresentados na conferência PCIM deste ano em Nuremberg, Alemanha. “Para uma mobilidade ecologicamente correta, a tecnologia ferroviária requer soluções inovadoras de semicondutores projetadas especificamente para essas aplicações”, disse Dr. Peter Wawer, presidente da Divisão de Energia Industrial Verde da Infineon. “Com baixas perdas de comutação e a capacidade de permitir frequências de comutação mais altas, os novos produtos de carboneto de silício da Infineon contribuem para trens mais ecológicos e silenciosos, que são recursos extremamente importantes para o tráfego ferroviário de amanhã.”
Além de um chip de carboneto de silício (SiC) eficiente e robusto, os módulos de potência para acionamentos de tração exigem embalagens que permitam comutação rápida, juntamente com tecnologias de interconexão que possibilitem uma longa vida útil. Os novos módulos de potência da Infineon oferecem exatamente estes recursos: Os chips CoolSiC MOSFET com diodos de corpo integrados no pacote XHP 2 da Infineon permitem baixas perdas de comutação, mantendo alta confiabilidade e densidade de potência.
A embalagem do XHP 2 também apresenta baixa indutância parasita, um design simétrico e escalável e alta capacidade de transporte de corrente. O módulo FF2000UXTR33T2M1 oferece uma resistência de drenagem de fonte no estado de 2,0 mΩ, enquanto o FF2600UXTR33T2M1 apresenta uma resistência de drenagem de fonte no estado de 2,6 mΩ. Apesar dos perfis operacionais exigentes dos trens, a tecnologia de interconexão .XT da Infineon melhora as capacidades de ciclo de energia.
Em comparação com soluções convencionais, os módulos de potência CoolSiC da Infineon permitem que o consumo geral de energia no motor e no conversor do trem seja reduzido em dez por cento.
Além disso, os operadores de trens se beneficiam de um conversor mais compacto e mais leve, juntamente com sistemas de refrigeração simplificados. Embora isto esteja a contribuir para os esforços de descarbonização da Infineon, dos fabricantes de tracção e dos operadores de serviços ferroviários, os cidadãos também beneficiam de níveis de ruído mais baixos quando os comboios passam por uma vizinhança.
Um módulo de potência XHP 2 baseado em SiC da Infineon foi comprovado em um teste de campo conjunto com bondes conduzido pela Siemens Mobility e Stadtwerke München (SWM) em 2022. O teste mostrou que os semicondutores de potência baseados em SiC reduzem significativamente o ruído do motor durante a operação.
