技術の進歩に伴い、シリコンカーバイド(SiC)MOSFETやSiC MOSFETが高電力電子アプリケーションでますます重要になっています。これらの焦点となる電力半導体デバイスには、要求の厳しいアプリケーションに適している多くの利点があります。この記事では、SiC MOSFETを高電力電子機器に使用する際の多くの利点について議論します:再生可能エネルギーおよびその他のアプリケーションでの動作効率の意味、以前の技術(電力半導体)と比較した性能、時間の経過や継続的なサポートを通じた理想的な使用方法に関するヒント、そしてそのレベルでの新しい概念に関する新興トレンドと機会についても説明します。
高電力電子機器としてのSiC MOSFETを使用するメリット
新しいSiC MOSFETには、従来の電力半導体にはない多くの利点があります。それらは、高出力密度、低スイッチング損失、オン抵抗の低減を実現可能です。SiC材料を使用したSiC MOSFETにより、電力電子システムははるかに効率的で信頼性が高くなります。また、SiC MOSFETは優れた熱伝導率を持ち、高い温度にも耐えることができます。
SiC MOSFETは、スイッチのサイズを縮小するだけでなく、廃熱を少なくする低スイッチング損失も実現します。これは、オン状態からオフ状態に移行する際に追加する必要があるターンオフ時間を最小限に抑えることで行われます。私たちはこのいわゆる全体的なスイッチングを最小限に抑えています。さらに、SiC MOSFETは、低入力特性と低Qrrのおかげで超低スイッチング損失を実現しています。
さらに、SiC莫斯菲特は従来の電力半導体よりも何倍も高い周波数で動作できます。その高速スイッチング时间和低減された電力損失により、データセンターの電力電子機器など、高周波数の使用ケースに適しています。
効率的な電力電子機器は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー技術において重要な役割を果たし、これらのシステムの性能を最大化します。これらは、再生可能エネルギー系統がより高い効率を達成し、二酸化炭素排出量を削減するのに役立ち、Sic Mosfetsは従来の代替品よりも選ばれる傾向にあります。
これらのボディダイオードには、逆回復や伝導損失という固有の欠点があり、太陽光パネルや風力タービンなどの電源からの電力変換やエネルギーコンディショニングのアプリケーションで問題となります。この問題はSic Mosfetsには存在しません。さらに、Sic Mosfetsは効率を犠牲にすることなく高温に達でき、過酷な動作環境でも性能を発揮します。
SiC莫斯フェットは、再生可能エネルギーシステムの重要な要素である電力の2次変換段にも大幅に貢献します。この段階では、再生可能エネルギーをより一貫性のある形の電力に変換し、信頼性を持って送電・配電網で使用できるようにします。
Tamko|EN9090は、他の電力電子ソリューションと比較してアプリケーション性能でも優れています。SiCモスフェットは、優れた熱伝導性能を提供することで従来の電力半導体を超えており、高温動作可能なソリューションを実現します。
SiCモスフェットには高い耐圧ダイオードがあり、はるかに高い周波数で動作可能です。同時に、オン抵抗が低減されており、これにより電力密度と出力感度が向上します。
ただし、SiC MOSFETは従来のタイプよりもコストが高く、一部の用途では実用的ではない点に注意が必要です。さらに、異なるベンダーの製品を単一システムパッケージで使用したい場合、SiC MOSFETにはメーカー間での標準化が欠如しているという問題があります。
SiC MOSFETから最高の性能を得るためには、いくつかのヒントに従い、正しい手法を採用することが必要です。
冷却: シリコンカーバイドMOSFETは高温になると熱で破壊される可能性があるため、設計においてSiC MOSFETを使用する回路では適切に冷却することが重要です。
優れたゲートドライバ設計: これは、SiC MOSFET周辺の周波数に対して適切な線形一致が必要であり、最小限の損失で最適な速度を得ることができます。
適切なバイアス: 先に述べたようなバイアスは熱暴走を引き起こし、結果としてIC MOSFETが損傷する可能性があります。過熱や回路の過負荷を避けるために、設計者はそれを適切にバイアスする必要があります。
保護措置: Sic Mosfets 一部の回路は過電圧、過電流、および環境ストレスに弱いです。怪我から安全を確保するために、Sic Mosfets用のフューズ保護やTVSダイオードなどの必要なステップが講じられています。
2021年までの最新開発 オポチュニティ in By :_パーティション
Fact.MRによると、Sic Mosfet市場は2031年までに革命的な成長を遂げる見込みです。エネルギー効率の高いシステムと再生可能電力供給に対する需要の増加により、他の分野での市場成長も促進される可能性があります。
したがって、Sic MosfetsはEV分野で使用される電力電子システムに対してより効率的かつ信頼性が高いです。さらに、腐食や温度への抵抗により、高温度でも劣化することなく動作でき、これにより数百万回のサイクルが追加され、EVシステムの寿命が潜在的に延長されます。
産業自動化におけるSiC MOSFETは、エネルギー効率を大幅に向上させ、メンテナンス費用を削減し、システムの信頼性を高めることができます。これらは特に、多くの産業自動化アプリケーションで使用される高出力電子システムにおいて望ましい特性です。
SiC MOSFETには、効率の向上、軽量素材、および高温での動作能力といった多くの有利な特性があります。これらの特性により、高い信頼性、効率、耐久性が必要な航空宇宙用電子システムに最適なSiC MOSFETとなります。
高出力電子機器:SiC MOSFETの統合は、典型的な電力半導体よりも显著な利点を提供します。SiC MOSFETは、非常に厳しい環境での効率、電力密度、広い温度動作能力を向上させます。SiC MOSFETには明るい未来があり、特にEV分野では市場が比較的成熟しており、産業自動化や航空宇宙分野でも主要なOEMメーカーによる増分的な進歩が続いています。技術の進展により、SiC MOSFETはエネルギー消費を少なくする(低電力)システムを実現する中心的な部品の一つとされ、それに伴うクリーンなエネルギー形態へとつながります。
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