Σύγκριση των MOSFETs SiC και Σιλίκιου 1200V: Επιτελεία και Αποδοτικότητα

Όταν επιλέγετε μέρη για να αναπτύξετε ηλεκτρονικά συσκευάσματα, μια βασική συνείδηση είναι η σύγκριση μεταξύ δύο συνηθισμένων τρανζιστόρων: 1200V SiC και Si MOSFETs. Υπάρχουν δύο τύποι τρανζιστόρων που λειτουργούν διαφορετικά και εμπλέκονται στην απόδοση της συσκευής. Η επιλογή του σωστού μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα με την οποία λειτουργεί η συσκευή.

Τι είναι ένας τρανζιστόρας 1200V SiC

Οι SiC MOSFETs διαθέτουν μεγαλύτερο ηλεκτρικό υποδοχής πάνω από τα Si IGBT και μπορούν να λειτουργούν σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες από τα κυβερνητικά σιλικονιού MOSFET. Αυτό τους καθιστά επιτυχείς για εφαρμογές με υψηλή εξαρτησιακότητα, όπως τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και τα συστήματα φωτοβολταϊκής ενέργειας. Αυτά τα συστήματα απαιτούν συσκευές που μπορούν να λειτουργούν ασφαλώς και αποτελεσματικά σε ακραίες συνθήκες. Από την άλλη, τα σιλικονιού MOSFET έχουν χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα με την πάροδο του χρόνου σε εκατομμύρια καταναλωτικά ηλεκτρονικά. Τα βλέπεις σε τόσα γadget επειδή είναι γενικά πιο φθηνά και πιο εύκολα να κατασκευαστούν.

Πώς λειτουργούν;

Η απόδοση ενός τρανζιστόρα είναι κρίσιμη για να καθοριστεί πόσο αποτελεσματικά μπορεί να ρυθμίζει τη ροή της ηλεκτρικότητας μέσα σε ένα συσκευασίο. Επειδή οι τρανζιστόροι SiC φέρουν πολύ μικρότερη αντοχή, είναι πιο εύκολο για την ηλεκτρικότητα να περνάει μέσα τους. Ανοίγουν και κλείνουν πιο γρήγορα από τους MOSFET με σιλίκιο. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιούν λιγότερη συνολική ενέργεια και να παράγουν λιγότερο θάρρος κατά τη λειτουργία τους. Γι' αυτό οι τρανζιστόροι SiC μπορούν να είναι μερικά πιο αποτελεσματικοί. Οι MOSFET με σιλίκιο, ωστόσο, μπορεί να ζεστανούν πολύ και να χρειάζονται επιπλέον ψυγείς για να μην υπερθερμανούν. Έτσι, όταν φτιάχνονται ηλεκτρονικά συσκευάσματα, υπάρχει επίσης μια ιδέα για αυτά που πρέπει να συμφωνούν.

Πόσο αποτελεσματικοί είναι;

Και η αποτελεσματικότητα είναι το επίπεδο με το οποίο ένα πρόγραμμα, υπηρεσία, προϊόν ή οργάνωσα κάνει αυτό που σκοπεύει να κάνει. Αυτός ο τρανζιστόρας είναι SiC, που είναι αποτελεσματικός σε σύγκριση με τους σιλικονιούς MOSFET. Η μειωμένη αντίσταση και ταχύτητα των τρανζιστόρων SiC κάνουν τα συσκευάσματα να λειτουργούν με καλύτερες επιδόσεις ενώ χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια. Αυτό ισοδυναμεί με το να πληρώνεις λιγότερα στα λογαριασμούς ηλεκτρισμού με τον χρόνο με τους τρανζιστόρες SiC. Είναι κάτι σαν ένα φωτιστικό μπουλ κατανάλωσης χαμηλής ενέργειας που εξακολουθεί να φωτίζει το δωμάτιο!

Τι να συγκρίνεις μεταξύ των δύο;

Υπάρχουν μερικές σημαντικές παραμέτρους για να συγκριθούν μεταξύ των 1200V SiC και των σιλικονιούς MOSFET. Αυτές είναι οι άρσεις που μπορούν να ανέχονται, οι θερμοκρασίες που μπορούν να ανέχονται, οι ταχύτητες καταχορήτησής τους και η αποτελεσματικότητά τους στην ενέργεια. Σε όλες αυτές, οι τρανζιστόρες SiC είναι γενικά καλύτεροι από τους αντίστοιχους σιλικονιούς MOSFET. Αυτό τους κάνει ideal για χρήση σε εφαρμογές όπου η υψηλή ενέργεια και η αξιοπιστία είναι εξαιρετικά σημαντικές, όπως στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και τα συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας.

Γιατί έχει σημασία αυτή η επιλογή;

Το θύμα μεταξύ 1200V SiC και κρυστάλλινων MOSFET μπορεί να είναι μια σχεδιαστική επιλογή με μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στην απόδοση του συστήματος. Οι μηχανικοί μπορούν επομένως να αναπτύξουν πιο αποτελεσματική και αξιόπιστη ηλεκτρονική εξαρτώντας την επιλογή τους σε τρανζίστορ SiC. Αυτό επιτρέπει σε τέτοια συστήματα να λειτουργούν σε υψηλότερες ένταση και θερμοκρασίες, πράγμα που οδηγεί σε βελτιωμένη συνολική απόδοση του συστήματος. Η επιλογή του κατάλληλου τρανζίστορα μπορεί επίσης να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας, κάτι που είναι καλό για το περιβάλλον καθώς και για τη μείωση των κόστων για τους πελάτες.

Τέλος, αν σκέφτεστε να χρησιμοποιήσετε 1200V SiC ή κρυστάλλινους MOSFET led στα φώτα των αυτοκινήτων για να το χρησιμοποιήσετε στα ηλεκτρονικά σας, αναλύστε πλήρως τι απαιτεί το σύστημα και πώς είναι αναμενόμενο να λειτουργεί με αποδοτικότητα. Εάν δεν φροντίζετε για επιπλέον δαπάνες και αποταμιεύσεις μέσω της χρήσης του τρανζιστόρα, χρησιμοποιήστε τρανζιστόρα SiC 1200V, επειδή είναι γενικά πιο ενεργειακά αποτελεσματικοί, κάτι που τελικά βελτιώνει περισσότερο τη συνολική λειτουργικότητα των συσκευών σας σε συγκεκριμένες περιπτώσεις σε σχέση με τον σιλικόνιο MOSFET. Ελπίζω ότι αυτό το μικρό κομμάτι έχει φωτιστεί σας για τον επόμενο Αναπτυξιακό Αγέντα Ηλεκτρονικού Συσκευασίου που αναπτύσσετε και σας έχει βοηθήσει στην επιλογή ανάμεσα στον 1200V SiC ή στον σιλικόνιο MOSFET για να προσαρμόσετε στο σχέδιο που αναπτύσσετε.