Guide complet sur les modules SiC et leur rôle en électronique de puissance

Les modules en SiC (carbure de silicium) s'apprêtent à bouleverser certains marchés, les systèmes électriques automobiles ou le stockage de l'énergie renouvelable étant les candidats privilégiés. Ces allégés super semi-conducteurs en métal offrent un "repère dans l'efficacité énergétique" et sont cruciaux pour la progression de l'énergie durable ainsi que des technologies de mobilité nouvelle génération. Les versions précédentes de ce document ont décrit les qualités uniques de la technologie SiC, mais une analyse plus approfondie est nécessaire si l'on veut vraiment comprendre ce qu'ils apporteront par rapport à tout ce qui alimente nos lignes.

Préparez-vous pour une percée dans l'efficacité énergétique

Les modules en SiC représentent une avancée majeure dans l'électronique de puissance. Les composants à base de silicium sont devenus un standard de facto dans les systèmes électroniques et ont été utilisés pendant de nombreuses années. Ces applications constituaient un domaine classique des transistors à base de silicium, mais leur mauvaine conductivité thermique imposait une limite supérieure. À l'opposé du spectre, la partie liée au matériau SiC réduit tellement les pertes qu'elles ne représentent que 25 % des pertes par rapport à leurs équivalents en silicium, car ces parties peuvent fonctionner en toute sécurité à des températures élevées et à des fréquences plus élevées. Une solution à haute densité de puissance qui permet effectivement aux utilisateurs d'atteindre des niveaux plus élevés d'efficacité système réduira finalement leur besoin de refroidissement dans les systèmes et leur permettra d'atteindre l'efficacité maximale possible avec cette classe-E RFPA. L'utilisation de la technologie SiC comme fondation pour atteindre ces objectifs écologiques.

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De plus, le déploiement rapide du mode de transport plus vert est également impulsé par les modules en SiC. Les inverseurs et contrôleurs en SiC constituent une véritable aubaine pour les véhicules électriques (VE), car cette technologie est considérée comme cruciale pour réduire la durabilité des VE. Cela inclut des modules de recharge plus rapides, une autonomie élargie par kilowatt-heure, une densité d'énergie accrue des cellules individuelles et un poids inférieur dans un système complet de batterie, tout en maintenant une efficacité très élevée avec peu ou pas de matériaux rares.

La science des modules en SiC : Le début

Cette sorcellerie se dirigera vers les modèles de commutation en matériau SiC. L'écart de bande large du carbure de silicium - une propriété cruciale en physique de l'état solide qui détermine à quel point le matériau se comportera bien sous de fortes tensions avant de devenir épuisé. Une Puissance Supérieure avec une Taille et un Poids Réduits : grâce à la capacité d'interface double, une miniaturisation supplémentaire des appareils capables de gérer des densités de puissance plus élevées est possible. Le SiC fonctionne à une résistance inférieure que le silicium, ce qui pourrait réduire à la fois les pertes de conduction et de commutation ; par ailleurs, c'est un matériau rapide qui peut supporter des interrupteurs haute vitesse pour rendre la conversion de puissance plus efficace. À cet égard, la technologie SiC ouvre la voie à de nouveaux niveaux de performance de puissance et de circuits avec un rapport inégalé entre le pic et la sortie moyenne par rapport aux ratios taille/efficacité.

Module SiC Nombreuses Applications

Elle intègre actuellement des modules SiC pour des applications qui dépassent le secteur automobile. Celles-ci ont été accompagnées de questions concernant les façons dont la technologie SiC améliore les performances des onduleurs solaires, soutient des électroniques haute performance pour les systèmes aérospatiaux avec un poids considérablement réduit et propulse des entraînements moteurs industriels plus efficaces - et moins dépendants de l'énergie - que jamais. Heureusement, même les équipements médicaux peuvent bénéficier de ce petit facteur de forme couplé à des améliorations fiables en termes de MTTE (temps moyen avant la fin de la vie système) des SiC, menant à de meilleurs résultats pour les patients. La polyvalence des modules SiC pourrait être la clé de leur capacité à bouleverser tant d'industries/applications différentes.

Innovations de nouvelle génération dans les systèmes électriques à base de SiC

Les recherches de Darkhouse sont également positives quant au potentiel des électroniques de puissance à base de SiC [120]. Les fonctions combinées dans un seul emballage, telles que les modules de puissance intégrés et les progrès dans les matériaux à plus large bande interdite (par ex., Nitrure de Gallium sur substrat en SiC), contribuent à de nouveaux systèmes qui se comporteront comme aucun autre auparavant. De plus, rendre la fabrication plus efficace en carbone et réduire l'empreinte du pays lui-même est également censé abaisser les prix de la technologie du carbure de silicium dans son ensemble dans tous les secteurs, ce qui concerne plusieurs industries simultanément.

Les modules SiC amélioreront les performances des conceptions électriques en augmentant les efficacités, la durabilité et la puissance globale de la technologie. C'est une bonne chose de constater que nous nous dirigeons vers un monde où la vie des gens sera plus en sécurité grâce à ce type d'innovations, car désormais, la voie est grande ouverte pour rendre notre quotidien plus respectueux de l'environnement et économiser l'énergie dans notre vie de tous les jours. Révolution des systèmes électroniques de puissance à base de SiC : aperçu de la gestion de l'énergie future (en juin 2020).