Si-C Mosfet sugli amplificatori Audiozen

Audiozen e i Si-C Mosfet

Audiozen è innovazione nell’high-end

Ai luoghi comuni

Audiozen

preferisce la ricerca

In un settore come quello dell’alta fedeltà e dell’high-end, spesso i luoghi comuni sono talmente radicati negli audiofili che molti costruttori, dall’altro lato, non si preoccupano di andare oltre, cercando nuove soluzioni per innovare i propri prodotti.
Non si parla di controlli e automatismi che possano rendere più facile la gestione degli apparecchi, bensì della ricerca di nuovi dispositivi che possono celare inaspettate prestazioni positive all’ascolto.

Audiozen, da sempre e soprattutto negli ultimi anni, investe molte risorse nella ricerca e sviluppo di stadi finali a stato solido che adottano moderni dispositivi: comincia nel 2015 con l’uso dell’IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) e gli ottimi riscontri ottenuti anche oltreoceano danno ragione a questa prima piccola sfida.

La vera svolta avviene però nel 2019 quando, dopo mesi di test, Audiozen decide di abbandonare l’IGBT per il Mosfet al Carburo di Silicio (Si-C).

Il Mosfet al Carburo di Silicio

La storia del carburo di silicio inizia letteralmente tra le stelle: noto anche come moissanite, è un minerale raro che si trova appunto nei meteoriti. Sulla Terra viene sintetizzato in forni ad alta temperatura, dove una miscela di sabbia silicea e carbonio viene trasformata in cristalli di Si-C.

Esploriamo le proprietà fondamentali che distinguono il carburo di silicio (Si-C) dal silicio tradizionale:

Ampio bandgap: il Si-C presenta un bandgap (intervallo di banda) quasi tre volte superiore a quello del silicio, il che si traduce in una maggiore intensità del campo elettrico e in una maggiore capacità di gestione della potenza.
Elevata conducibilità termica: grazie a una conducibilità termica nettamente superiore a quella del silicio, i dispositivi Si-C possono funzionare a temperature più elevate, migliorando le prestazioni e l’affidabilità.
Elevata tensione di rottura: il Si-C è in grado di sopportare tensioni elevate prima di subire una rottura, consentendo la realizzazione di dispositivi con design più sottili ed efficienti.
Inerzia chimica: il SiC è resistente all’erosione chimica, caratteristica fondamentale per i dispositivi esposti ad ambienti difficili.

Il Mosfet Si-C è quindi sinonimo di affidabilità e di potenza e, implementato in uno stadio finale ben progettato, all’ascolto sfodera il meglio di sé, con doti di velocità, trasparenza e controllo senza rivali.

Grazie alla lungimiranza di Nino Pistone (fondatore e progettista di Audiozen), attualmente Audiozen è probabilmente l’unico costruttore al mondo che ha scelto di adottare il Mosfet al Carburo di Silicio come dispositivo di potenza per i propri stadi finali in classe AB.

Dal 2019 Audiozen ha testato decine di dispositivi Si-C, ed oggi è giunta alla terza generazione di Mosfet al Carburo di Silicio (SIC FET 3), che equipaggia tutti gli stadi di potenza dei finali e degli integrati: i finali di potenza monofonici Yin – Yang e il finale dual mono P-Stone I, e gli integrati Solido e Embrace.

L’evento musicale è così oltremodo realistico, con una stupefacente separazione nelle tre dimensioni dei piani sonori, arricchito da una velocità e da un controllo delle basse frequenze spiazzante.

Audiozen è la dimostrazione palese che ancora oggi è possibile fare innovazione nell’high-end, perché la consapevolezza cambia le cose.

Yin & Yang

P-Stone I

Embrace

Solido

I numeri del Si-C Mosfet

La tabella comparativa fornisce un quadro completo tra un tradizionale mosfet al silicio, montato negli anni da svariati costruttori su molti finali di potenza, e le 3 generazioni di Mosfet Si-C che si sono avvicendate dal 2019 ad oggi nelle creazioni Audiozen, evidenziando in poche righe le caratteristiche da fuoriclasse di tali moderni dispositivi.

mosfet standard al silicio vs Audiozen Si-C mosfet tabella comparativa
	mosfet STD al silicio (IRFP240)	audiozen si-C mosfet (2019 – 2021)	audiozen SIC FET 2 (2022 – 2026)	audiozen SIC FET 3 (2026 – )
voltaggio max drain – source	200 v	650 v	700 v	700 v
corrente max	20 a	21 A	38 a	46 a
RDS ON¹	180mΩ	120mΩ	75mΩ	50mΩ
tensione di soglia²	2 v	2,7 v	1,8 v	1,8 v
capacità di ingresso³	1300pF	460pF	655pF	940pF
velocità di crescita della corrente⁴	51nS	21nS	9nS	8nS
velocità di discesa della corrente⁴	36nS	14nS	10nS	10nS
carica totale del gate⁵	70nC	38nC	38nC	46nC

¹: Il valore della resistenza tra i terminali Drain e Source di un mosfet durante il funzionamento (ON) è chiamato resistenza ON (RDS ON).
Più piccolo è questo valore, minore è la perdita di potenza.

²: La tensione di soglia V_GS(th) tra i terminali Gate – Source è il valore di voltaggio richiesto per portare in conduzione il mosfet. In altre parole, alimentando la giunzione con una tensione più elevata di V_GS(th) il mosfet entrerà in conduzione.

³: Le capacità influenzano negativamente le prestazioni di un mosfet di potenza. Più basso quindi sarà il loro valore, migliori saranno le performance del dispositivo.

⁴: I mosfet Si-C sono 7 volte più veloci di un mosfet al silicio. Questa caratteristica li rende ideali per la gestione della dinamica del segnale audio.

⁵: La carica totale del Gate (Qg) è la quantità di carica che deve essere iniettata nel terminale Gate per accendere (pilotare) il mosfet.
L’unità di Qg è il Coulomb (C), maggiore è la carica totale del Gate, maggiore sarà il tempo che ci vorrà per caricare il condensatore necessario per accendere il mosfet, aumentando la perdita di energia.