Guida Completa sui Moduli SiC e il loro Ruolo nella Elettronica di Potenza

I moduli in SiC (Carburo di Silicio) stanno per causare un serio impatto su alcuni mercati, con i sistemi elettrici automobilistici o l'archiviazione dell'energia rinnovabile come candidati principali. Questi presunti super-semiconduttori in metallo offrono un "milestone nell'efficienza energetica" ed sono cruciali per il progresso dell'energia sostenibile nonché delle tecnologie di nuova mobilità. Versioni precedenti di questo documento hanno evidenziato le qualità uniche della tecnologia SiC, ma è necessario un esame più approfondito se si vuole davvero capire cosa offriranno in relazione a tutto ciò che alimenta le nostre linee.

Preparati per una rivoluzione nell'efficienza energetica

I moduli SiC rappresentano un passo avanti significativo nell'elettronica di potenza. I componenti a base di silicio sono diventati uno standard de-facto nei sistemi elettronici e sono stati utilizzati per molti anni. Queste applicazioni erano un campo classico dei transistor a base di silicio, ma la loro scarsa conducibilità termica imponeva un limite superiore. All'opposto dello spettro, una parte legata al materiale SiC riduce le perdite così tanto che esse rappresentano solo il 25 percento delle perdite rispetto ai loro equivalenti in silicio, poiché queste parti possono funzionare in modo più sicuro a temperature elevate e frequenze maggiori. Una soluzione ad alta densità di potenza che consente efficacemente agli utenti di raggiungere livelli superiori di efficienza del sistema ridurrà infine il bisogno di raffreddamento nei sistemi e consentirà di ottenere l'efficienza massima possibile con questa classe-E RFPA. Utilizzando la tecnologia SiC come base per raggiungere questi obiettivi eco-friendly.

Notizie: Del trasporto, WOW - SiC è la strada da seguire

Inoltre, la rapida introduzione di modi di trasporto più verdi è spinta anche dai moduli SiC. Gli invertitori e i controller a base di SiC rappresentano un vero vantaggio per i veicoli elettrici (EV), poiché questa tecnologia è considerata fondamentale per ridurre l'impatto ambientale dei veicoli elettrici. Questi includono moduli con ricarica più veloce, autonomia aumentata per kilowatt/ora, maggiore densità energetica delle singole celle e peso inferiore nel sistema di batterie completo - ancora con un'efficienza molto alta utilizzando pochi o nessun materiale raro.

La scienza nei Moduli SiC: L'inizio

Questa magia porterà a modelli di commutazione in materiale SiC. Il grande spazio di banda del carburo di silicio - una proprietà cruciale nella fisica dello stato solido che determina quanto bene il materiale si comporterà sotto alte tensioni prima di esaurirsi. Potenza Superiore a Dimensioni e Peso Inferiori: con la capacità di doppia interfaccia, è possibile ulteriore miniaturizzazione di dispositivi in grado di gestire potenze superiori. Il SiC lavora a una resistenza inferiore rispetto al silicio, il che potrebbe ridurre sia le perdite di conduzione che quelle di commutazione; nel frattempo è un materiale veloce che può supportare interruttori ad alta velocità per rendere la conversione di energia più efficace. A questo scopo, la tecnologia SiC apre la strada a nuovi livelli di prestazioni di potenza e circuiti con rapporti senza precedenti tra picco e media rispetto alle dimensioni-efficienza.

Modulo SiC Molteplici Applicazioni

Attualmente sta integrando moduli SiC per applicazioni che vanno oltre l'industria automobilistica. Queste sono state accompagnate da domande relative ai modi in cui la tecnologia SiC sta migliorando le prestazioni degli inverter solari, supportando elettronica ad alta prestazione per sistemi aerospaziali con peso ridotto e promuovendo gruppi motori industriali più efficienti - e meno dipendenti dall'energia - di quanto mai prima. Fortunatamente, anche l'attrezzatura medica può beneficiare di un formato ridotto unito a miglioramenti affidabili dell'SiC MTTE (tempo medio atteso di vita del sistema) e porta a risultati migliori per i pazienti. La versatilità dei moduli SiC potrebbe essere la chiave della loro capacità di sconvolgere così tante diverse industrie / applicazioni.

Innovazioni di Nuova Generazione nei Sistemi Energetici a Base di SiC

Le ricerche di Darkhouse sono altrettanto positive riguardo al potenziale delle elettronica di potenza a base di SiC [120]. Funzioni combinate in un unico pacchetto, come con moduli di potenza integrati e progressi nei materiali ad alto spazio di banda (ad esempio, Nitruro di Gallio su substrato di SiC), stanno contribuendo a nuovi sistemi che si comporteranno come nessun altro prima. Inoltre, rendere la produzione più efficiente dal punto di vista del carbonio e ridurre l'impatto del paese stesso è anche previsto abbasserà i prezzi per la tecnologia del carburo di silicio in tutti i settori, coinvolgendo contemporaneamente molte industrie.

I moduli a SiC miglioreranno le prestazioni del design elettrico aumentando efficienze, sostenibilità e potenza complessiva della tecnologia. È positivo vedere che stiamo andando verso un mondo in cui la vita delle persone sarà più sicura da questo tipo di problemi, perché ora, dopo tutto questo, le possibilità per un futuro più verde e risparmio energetico nella nostra vita quotidiana sono davvero molte. La rivoluzione dei sistemi elettronici di potenza a base di SiC: una panoramica sulla gestione dell'energia futura (di giugno 2020).