Les onduleurs triphasés classiques présentent de faibles pertes de commutation car la tension à l'état bloqué aux bornes des transistors est égale à la moitié de la tension secteur. À l'inverse, les onduleurs biphasés comportent moins de modules de commutation, ce qui les rend plus simples, plus compacts et plus légers. Cependant, ils nécessitent des semi-conducteurs à tension de claquage plus élevée, la tension appliquée étant la tension secteur. La résolution de cette difficulté est significative, car un onduleur biphasé basé sur ce nouveau dispositif a permis d'atteindre une fréquence de fonctionnement plus élevée et des pertes de puissance inférieures à celles d'un onduleur triphasé classique à IGBT en silicium (Si).
Le nouveau module double MOSFET SiC (MG250YD2YMS3) présente une tension de seuil (VDSS) nominale de 2 200 V et supporte un courant de drain continu (ID) de 250 A et de 500 A en fonctionnement pulsé (IDP). Son isolation (Visol) est de 4 000 Vrms et il peut fonctionner à des températures de canal (Tch) jusqu’à 150 °C.
Il offre de faibles pertes par conduction avec une tension drain-source typique (VDS(on)sense) de 0,7 V. Les pertes de commutation sont minimisées avec des pertes typiques à l'état passant et à l'état bloqué de 14 mJ et 11 mJ respectivement, ce qui signifie des exigences de gestion thermique moindres et, par conséquent, des onduleurs plus petits.
Dans le MG250YD2YMS3, la concentration d'impuretés et l'épaisseur de la couche de dérive ont été optimisées afin de maintenir le même rapport résistance à l'état passant (RDS(ON))/tension de claquage que les produits existants. Ceci améliore également l'immunité aux rayons cosmiques, une exigence essentielle pour les systèmes photovoltaïques. De plus, l'intégration de la diode Schottky avec des jonctions PN parasites, verrouillées entre les régions de base p et la couche de dérive n, garantit la fiabilité en conditions de conduction inverse.
Les pertes de puissance par commutation du module SiC développé sont nettement inférieures à celles des modules en silicium équivalents. Par exemple, le nouveau module SiC atteint une fréquence deux fois supérieure à celle d'un IGBT Si conventionnel et présente des pertes de puissance inférieures de 37 % à celles d'un onduleur Si à trois niveaux par rapport à un onduleur Si à deux niveaux.
