Moduły SiC (węglik krzemu) wkrótce poważnie zaburzą funkcjonowanie niektórych rynków, a preferowanymi kandydatami są systemy autoelektryczne lub magazynowanie energii odnawialnej. Te rzekome półprzewodniki metalowe typu superba stanowią „przełomowy punkt w zakresie efektywności energetycznej” i mają kluczowe znaczenie dla postępu w zakresie zrównoważonej energii, a także nowych technologii w zakresie mobilności. Wcześniejsze wersje tego artykułu opisywały unikalne cechy technologii SiC, ale jeśli naprawdę chcemy zrozumieć, co będzie ona oferować w odniesieniu do wszystkiego innego, co zasila nasze linie, konieczne jest bardziej dogłębne zbadanie jej.
Przygotuj się na przełom w efektywności energetycznej
Moduły SiC stanowią duży krok naprzód w energoelektronice. Komponenty oparte na krzemie stały się de facto standardem w systemach elektronicznych i są stosowane od wielu lat. Zastosowania te były klasycznym obszarem tranzystorów na bazie krzemu, ale ich zła przewodność cieplna narzucała górną granicę snopa. Na drugim końcu spektrum znajduje się część związana z materiałem SiC, która zmniejsza straty tak bardzo, że stanowią one jedynie 25 procent strat w porównaniu z ich odpowiednikami z krzemu, ponieważ te części mogą bezpieczniej pracować w podwyższonych temperaturach i wyższych częstotliwościach. Rozwiązanie o dużej gęstości mocy, które skutecznie umożliwia użytkownikom osiągnięcie wyższego poziomu wydajności systemu, ostatecznie zmniejszy ich potrzebę chłodzenia w systemach i umożliwi im osiągnięcie maksymalnej wydajności możliwej dzięki temu RFPA klasy E. Wykorzystanie technologii SiC jako podstawy do osiągnięcia tych celów ekologicznych.
Wiadomości: Jeśli chodzi o transport, najlepszym rozwiązaniem jest WHOA – SiC
Ponadto szybkie wdrażanie bardziej ekologicznego trybu transportu jest również napędzane przez moduły SiC. Falowniki i sterowniki SiC są ogromnym dobrodziejstwem dla pojazdów elektrycznych (EV), ponieważ technologia ta jest uważana za kluczową w ograniczaniu zrównoważonego rozwoju pojazdów elektrycznych. Należą do nich moduły umożliwiające szybsze ładowanie, zwiększony zakres gęstości energii poszczególnych ogniw w kilowatogodzinie i niższa masa kompletnego systemu akumulatorowego, a mimo to charakteryzująca się bardzo wysoką wydajnością i wykorzystaniem niewielkiej ilości rzadkich materiałów lub żadnych rzadkich materiałów.
Nauka w modułach SiC: początek
Czary te pozwolą na zastosowanie modeli przełączania materiałów SiC. Szerokie pasmo wzbronione węglika krzemu — kluczowa właściwość w fizyce ciała stałego, która określa, jak dobrze materiał będzie się zachowywał pod wysokim napięciem, zanim ulegnie wyczerpaniu. Większa moc przy mniejszych rozmiarach i wadze Dzięki możliwości podwójnego interfejsu możliwa jest dalsza miniaturyzacja urządzeń zdolnych do obsługi wyższych gęstości mocy. SiC działa również przy niższej rezystancji niż krzem, co może zmniejszyć zarówno straty przewodzenia, jak i przełączania; Tymczasem jest to szybki materiał, który może obsługiwać szybkie przełączniki, zwiększając efektywność konwersji mocy. W tym celu technologia SiC otwiera drzwi do nowych poziomów mocy i wydajności obwodów z niespotykaną dotąd mocą wyjściową szczytową do średniej w porównaniu ze współczynnikiem wydajności do wielkości.
Moduł SiC wiele zastosowań
Obecnie integruje moduły SiC do zastosowań wykraczających poza przemysł motoryzacyjny. Towarzyszyły im zapytania dotyczące sposobów, w jakie technologia SiC poprawia wydajność falowników fotowoltaicznych, obsługując wysokowydajną elektronikę dla systemów lotniczych i kosmicznych przy znacznie zmniejszonej masie i napędzając przemysłowe napędy silników, które są bardziej wydajne i mniej zależne od energii niż kiedykolwiek. Na szczęście nawet sprzęt medyczny może skorzystać na tej małej obudowie w połączeniu z niezawodnymi ulepszeniami SiC MTTE (średni czas do oczekiwanej żywotności systemu), co prowadzi do lepszych wyników leczenia pacjentów. Wszechstronność modułów SiC może być kluczem do ich zdolności do zakłócania tak wielu różnych branż/zastosowań.
Innowacje nowej generacji w systemach zasilania opartych na SiC
Badania Darkhouse są równie pozytywne co do obietnic związanych z elektroniką mocy opartą na SiC [120]. Połączone funkcje w jednym pakiecie, takie jak zintegrowane moduły mocy i postęp w zakresie materiałów o większej przerwie wzbronionej (np. azotek galu na podłożu SiC) przyczyniają się do powstania nowych systemów, które będą działać jak żadne inne. Co więcej, oczekuje się, że zwiększenie efektywności produkcji pod względem emisji dwutlenku węgla i ograniczenie emisji w samym kraju obniżą ceny technologii węglika krzemu jako całości we wszystkich sektorach, w których działa jednocześnie wiele gałęzi przemysłu.
Moduły SiC poprawią wydajność projektów elektrycznych, zwiększając wydajność, zrównoważony rozwój i ogólną moc technologii. Dobrze jest widzieć, że zmierzamy w kierunku świata, w którym życie ludzi będzie bezpieczniejsze od tego typu rzeczy, ponieważ teraz, po tym wszystkim, droga do uczynienia bardziej ekologicznego i oszczędzania energii w naszym codziennym życiu jest szeroko otwarta. Rewolucja systemów energoelektronicznych opartych na SiC: przegląd przyszłego zarządzania energią (czerwiec 2020 r.)