الثنائيات هي أجزاء كهربائية غير زراعية تستخدم لتنظيم الطاقة والتحكم فيها. وبعبارة مبسطة، الثنائيات للكهرباء هي بمثابة إشارات المرور للسيارات. وعلى غرار الطريقة التي تخبر بها إشارات المرور السيارات متى يمكنها القيادة ومتى لا يمكنها ذلك، فإن الثنائيات ستمكن الكهرباء في اتجاه واحد فقط، مما يمنع أي طاقة تمر عبر الثنائي في الاتجاه المعاكس. ومن بين الأنواع المختلفة للثنائيات ثنائي السيليكون (Si) وثنائي زرنيخيد الغاليوم (GaAs). كل نوع من أنواع التباعد له استخداماته وفوائده الفريدة.
في الآونة الأخيرة، في مجال إلكترونيات الطاقة، تم استخدام ثنائي جديد على نطاق واسع وهو ثنائي كربيد السيليكون شوتكي (SiC Schottky).(1) يمكننا مساعدة أولئك الذين صمموا أنظمة إلكترونيات الطاقة على إدارة الكهرباء والاستفادة منها بشكل أفضل. ثنائيات شوتكي كربيد السيليكون: تصميم فريد من أجل طاقة متجددة أفضل في هذه المقالة، سنتحدث عن بعض السمات المميزة لثنائيات شوتكي كربيد السيليكون وكيف تساعدنا في جعل أقسامنا تعمل على تحسين كفاءة العاكس وتقليل فقد الطاقة من خلال... اقرأ المزيد ›
تشتهر ثنائيات شوتكي المصنوعة من كربيد السيليكون بانخفاض الجهد الأمامي. وهذا يجعلها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة عند تشغيلها. تعمل ثنائيات شوتكي المصنوعة من كربيد السيليكون بفقدان طاقة أقل بكثير من الوصلات p/n التقليدية المصنوعة من السيليكون ويمكنها العمل بسرعة أعلى بسبب هذا الإمداد المنخفض من الإلكتروليتات، وكذلك تحت درجات حرارة شديدة لأنها تهدر قدرًا أقل بكثير من الإنتروبيا.
الآن، أصبحت ثنائيات شوتكي المصنوعة من كربيد السيليكون رائجة بين مصممي الحالة الصلبة وهذا أمر جيد. والسبب الرئيسي في ذلك يرجع إلى حقيقة أنها أكثر كفاءة من ثنائيات السيليكون العادية. فهي أكثر كفاءة وتستهلك طاقة أقل للتشغيل، وبالتالي يمكن تشغيلها بسرعات أسرع ودرجات حرارة أعلى. وهذا يعني أنها يمكنها التعامل مع المزيد من الطاقة دون ارتفاع درجة حرارتها.
تتميز ثنائيات شوتكي المصنوعة من كربيد السيليكون بكفاءة عالية في استخدام الطاقة، كما تزيد من كمية الكهرباء المولدة بواسطة الألواح الشمسية وطواحين الهواء. وتساعد هذه الثنائيات في الحد من الهدر من خلال تقليل الطاقة والمال المفقود عند توصيل الألواح الشمسية أو طواحين الهواء بالشبكة. وهذا مهم، لأنه يعني أننا سنحرق كميات أقل من الوقود الأحفوري (الفحم والنفط) والمزيد من الطاقة النظيفة.
تُستخدم ثنائيات شوتكي المصنوعة من كربيد السيليكون أيضًا في أنظمة تخزين الطاقة بما في ذلك السيارات الكهربائية والألواح الشمسية وطواحين الهواء، إلى جانب استخدامها في تكنولوجيا الشبكة الذكية. ومع هيمنة مصادر الطاقة المتجددة، هناك قلق متزايد بشأن الحاجة إلى أنظمة داعمة مثل نظام تخزين الطاقة. أحد تطبيقات أجهزة كربيد السيليكون ونترات الغاليوم هو PFC، بما في ذلك أنظمة تخزين الطاقة حيث تساعد في تخزين الطاقة الأساسية العالية للاستخدام اللاحق؛ وبالتالي تقليل التكلفة وجعلها أسهل في الوصول إليها.
إن ثنائيات شوتكي المصنوعة من كربيد السيليكون للشبكات الذكية ــ نعم، يمكنها ذلك! فهي ممتازة في إدارة توزيع الكهرباء، وهو أمر بالغ الأهمية في الشبكات الذكية لأن عدداً منها يمكن نظرياً تركيبه ثم يصبح قادراً على التحكم في التدفق وتوجيهه بشكل أفضل كثيراً من أي نوع من الثنائيات التقليدية. كما أن لديها القدرة على خفض خسائر الطاقة مع زيادة استقرار وموثوقية وكفاءة توزيع الكهرباء عبر الشبكة.