SiC (シリコンカーバイド) モジュールは、自動車の電気システムや再生可能エネルギー貯蔵などの市場で大きな混乱を招こうとしています。これらの超金属半導体は「電力効率の画期的成果」をもたらし、持続可能なエネルギーや新しいモビリティ技術の進歩に不可欠です。この論文の以前のバージョンでは、SiC 技術の独自の特性について概説しましたが、当社の製品ラインに電力を供給する他のすべてのものに関連して、SiC が何をもたらすかを本当に理解したいのであれば、より詳細な調査が必要です。
電力効率の飛躍的進歩に備えよう
SiC モジュールは、パワー エレクトロニクスの大きな前進です。シリコン ベースのコンポーネントは、電子システムにおける事実上の標準となり、長年にわたって使用されてきました。これらのアプリケーションは、シリコン ベースのトランジスタの古典的な領域でしたが、熱伝導率が低いため、上限がありました。スペクトルの反対側では、SiC 材料関連部分は損失を大幅に低減し、シリコン同等品と比較して 25 % しか損失しません。これは、これらの部分が高温および高周波数でより安全に動作できるためです。ユーザーがシステム効率を効果的に高めることができる高電力密度ソリューションは、最終的にシステムの冷却の必要性を減らし、このクラス E RFPA で可能な限り最大の効率を達成できるようにします。これらのエコ目標を達成するための基盤として SiC テクノロジを使用します。
ニュース: 輸送に関しては、SiC が最善の策
さらに、より環境に優しい輸送手段の急速な導入も、SiC モジュールによって推進されています。SiC インバーターとコントローラーは、電気自動車 (EV) の持続可能性を高める上で極めて重要な技術と考えられているため、EV にとって大きなメリットとなります。これには、より高速な充電モジュール、個々のセルのキロワット時あたりのエネルギー密度の拡大、完全なバッテリー システムの軽量化などがあり、希少材料をほとんどまたはまったく使用せずに非常に高い効率を維持します。
SiCモジュールの科学：始まり
この魔法は、SiC 材料スイッチング モデルに着手します。シリコン カーバイドの広いバンドギャップは、固体物理学において、材料が枯渇する前に高電圧下でどの程度適切に動作するかを決定する重要な特性です。より小型で軽量で高電力 デュアル インターフェイス機能により、より高い電力密度を処理できるデバイスのさらなる小型化が可能になります。SiC はシリコンよりも低い抵抗で動作するため、伝導損失とスイッチング損失の両方を削減できます。一方、SiC は高速スイッチをサポートして電力変換をより効率的にできる高速材料です。この目的のために、SiC テクノロジーは、サイズ効率比と比較して前例のないピーク対平均出力により、電力と回路のパフォーマンスを新たなレベルに引き上げます。
SiCモジュールの多様な用途
現在、自動車業界以外の用途にも SiC モジュールを統合しています。これらの質問には、SiC 技術が太陽光インバータの性能をどのように向上させ、重量を大幅に軽減しながら航空宇宙システム向けの高性能電子機器をサポートし、これまで以上に効率的でエネルギー依存度が低い産業用モーター ドライブを推進しているかに関する質問が伴います。幸いなことに、医療機器でも、信頼性の高い SiC MTTE (平均システム寿命) 強化と相まって、小型フォーム ファクターの恩恵を受けることができ、患者の転帰の改善につながります。SiC モジュールの汎用性は、非常に多くの異なる業界や用途に革命を起こす能力の鍵となる可能性があります。
SiCベースの電力システムにおける次世代イノベーション
ダークハウスの研究は、SiCベースのパワーエレクトロニクスの可能性についても同様に肯定的です[120]。統合型パワーモジュールなどの単一パッケージでの機能の組み合わせや、より高いバンドギャップ材料（例：SiC基板上の窒化ガリウム）の進歩は、これまでにないパフォーマンスを発揮する新しいシステムに貢献しています。さらに、製造業の炭素効率を高め、国自体を削減することで、複数の産業が同時にリリースされるすべてのセクターでシリコンカーバイド技術全体の価格が下がることも期待されています。
SiC モジュールは、効率、持続可能性、全体的な技術力を高めるため、電気設計のパフォーマンスが向上します。人々の生活がこのようなものからより安全になる世界に向かって進んでいるのは喜ばしいことです。なぜなら、これらすべてを経て、日常生活でより環境に優しく、エネルギーを節約する道が広く開かれているからです。SiC ベースのパワー エレクトロニクス システムの革命: 将来のエネルギー管理の概要 (2020 年 XNUMX 月)