SiC (siliciumcarbide) modules staan op het punt om een aantal markten ernstig te verstoren, waarbij auto-elektrische systemen of opslag van hernieuwbare energie de kandidaten zijn die de voorkeur genieten. Deze zogenaamde superba metaalhalfgeleiders bieden een "mijlpaal in energie-efficiëntie" en zijn cruciaal voor de voortgang van duurzame energie en nieuwe mobiliteitstechnologieën. Eerdere versies van dit artikel hebben de unieke kwaliteiten van SiC-technologie geschetst, maar een diepgaander onderzoek is noodzakelijk als men echt wil begrijpen wat ze te bieden hebben met betrekking tot al het andere dat onze lijnen van stroom voorziet.
Bereid u voor op een doorbraak op het gebied van energie-efficiëntie
De SiC-modules zijn een grote stap voorwaarts in de vermogenselektronica. Op siliconen gebaseerde componenten zijn de facto een standaard geworden in elektronische systemen en worden al vele jaren gebruikt. Deze toepassingen waren een klassiek gebied van op silicium gebaseerde transistors, maar hun slechte thermische geleidbaarheid legde een bovengrens op. Aan de andere kant van het spectrum verlaagt een SiC-materiaalgerelateerd deel de verliezen zo veel dat ze slechts 25 procent verlies voor hun rekening nemen in vergelijking met hun siliciumequivalenten, omdat die delen veiliger kunnen werken bij hogere temperaturen en hogere frequenties. Een oplossing met een hoge vermogensdichtheid die gebruikers effectief in staat stelt hogere niveaus van systeemefficiëntie te realiseren, zal uiteindelijk hun behoefte aan koeling in systemen verminderen en hen in staat stellen de maximaal mogelijke efficiëntie te bereiken met deze klasse-E RFPA. SiC-technologie gebruiken als basis om deze ecologische doelen te bereiken.
Nieuws: Op het gebied van transport is WHOA - SiC de juiste keuze
Bovendien wordt de snelle inzet van een groenere transportmodus ook aangedreven door SiC-modules. SiC-omvormers en -controllers hebben een grote meerwaarde voor elektrische voertuigen (EV's), omdat deze technologie als cruciaal wordt beschouwd bij het verminderen van de duurzaamheid van EV's. Deze omvatten sneller oplaadbare modules, een groter bereik per kilowattuur energiedichtheid van hun individuele cellen en een lager gewicht in een compleet batterijsysteem – nog steeds met een zeer hoge efficiëntie waarbij weinig of geen zeldzame materialen worden gebruikt.
Wetenschap in SiC-modules: het begin
Deze tovenarij zal zich richten op SiC-materiaalschakelmodellen. De brede bandgap van siliciumcarbide — een cruciale eigenschap in de vastestoffysica die bepaalt hoe goed het materiaal zich gedraagt onder hoge spanningen voordat het uitgeput raakt. Hoger vermogen bij kleiner formaat en gewicht Met de mogelijkheid van een dubbele interface is verdere miniaturisatie van apparaten die hogere vermogensdichtheden aankunnen haalbaar. SiC werkt ook bij een lagere weerstand dan silicium, wat zowel geleidings- als schakelverliezen zou kunnen verminderen; ondertussen is het een snel materiaal dat de snelle schakelaars kan ondersteunen om de vermogensconversie effectiever te maken. Met dit doel opent SiC-technologie de deur naar nieuwe niveaus van vermogen en circuitprestaties met ongekende piek-tot-gemiddelde output vergeleken met grootte-efficiëntieverhoudingen.
SiC-module Veel toepassingen
Het integreert momenteel SiC-modules voor toepassingen die verder reiken dan de auto-industrie. Deze gingen gepaard met vragen over de manieren waarop SiC-technologie de prestaties van zonne-energie-omvormers verbetert, hoogwaardige elektronica ondersteunt voor lucht- en ruimtevaartsystemen met een sterk verminderd gewicht en industriële motoraandrijvingen aandrijft die efficiënter zijn – en minder energieafhankelijk – dan ooit. Gelukkig kan zelfs medische apparatuur profiteren van die kleine vormfactor in combinatie met betrouwbare SiC MTTE-verbeteringen (Mean Time to Expected System Life), wat leidt tot betere patiëntresultaten. De veelzijdigheid van SiC-modules kan de sleutel zijn tot hun vermogen om zoveel verschillende industrieën/toepassingen te ontwrichten.
Innovaties van de volgende generatie in op SiC gebaseerd energiesysteem
Darkhouse-onderzoek is eveneens positief over de belofte van op SiC gebaseerde vermogenselektronica [120]. Gecombineerde functies in één pakket, zoals met geïntegreerde vermogensmodules en vooruitgang in materialen met een hogere bandgap (bijv. Gallium Nitride op SiC-substraat) dragen bij aan nieuwe systemen die als geen ander zullen presteren. Bovendien wordt verwacht dat het maken van de productie van koolstofefficiënter en het verminderen van het land zelf ook de prijzen voor siliciumcarbidetechnologie als geheel zal verlagen in alle sectoren die meerdere industrieën tegelijkertijd vrijgeven.
SiC-modules verbeteren de prestaties van elektrisch ontwerp, omdat ze de efficiëntie, duurzaamheid en algehele technologische kracht vergroten. Het is goed om te zien dat we op weg zijn naar een wereld waarin het leven van mensen veiliger is voor dit soort dingen, want nu, na dit alles, ligt de weg zo wijd open voor het groener maken en besparen van energie in ons dagelijks leven. Revolutie van op SiC gebaseerde vermogenselektronicasystemen: een overzicht van het toekomstige energiebeheer (op jun. 2020)