À medida que a tecnologia avança, os Mosfets de carbeto de silício (SiC) ou Mosfets de SiC estão cada vez mais envolvidos em aplicações de eletrônica de alta potência. Dispositivos semicondutores de potência nos quais estes se concentram incluem uma série de vantagens que os tornam bem adequados para aplicações exigentes. Neste artigo, discutiremos as várias vantagens do uso de Mosfets de SiC para eletrônica de alta potência: o que significa operar com eficiência em aplicações renováveis e outras, como eles performam em comparação com tecnologias anteriores (semicondutores de potência), dicas sobre seu uso ideal ao longo da evolução do tempo ou suporte contínuo, tendências emergentes e oportunidades em torno desses novos conceitos nesse nível de tratamento.
Vantagens do Uso de Mosfets de SiC como Eletrônica de Alta Potência
Existem vários benefícios presentes com os novos Mosfets de SiC em comparação com semicondutores de potência tradicionais, com aumento na densidade de potência, perdas de comutação mais baixas e uma redução na resistência de estado ligado sendo todas possíveis. Com o uso de materiais de SiC nos Mosfets de SiC, sistemas eletrônicos de potência tornam-se muito mais eficientes e confiáveis. Os Mosfets de SiC também têm boa condutividade térmica e podem suportar temperaturas mais altas.
Os Mosfets de SiC, além de reduzir o tamanho dos interruptores, fazem isso com perdas de comutação baixas que dissipam menos calor residual. Isso é feito minimizando o tempo de desligamento que precisa ser adicionado ao mudar do estado ligado para o estado desligado e minimizamos esse chamado tempo total de comutação. Além disso, os Mosfets de SiC têm perdas de comutação ultra-baixas graças à sua baixa admitância e Qrr reduzido.
Além disso, os Sic Mosfets podem operar em frequências várias vezes maiores do que os semicondutores de potência convencionais. Seu tempo de comutação rápido e a redução das perdas de energia os tornam adequados para casos de uso de alta frequência, como o encontrado em eletrônica de potência de data centers.
Eletrônica de potência eficiente desempenha um papel crucial nas tecnologias de energia renovável, como solar e eólica, maximizando o desempenho desses sistemas. À medida que permitem que sistemas de energia renovável alcancem níveis mais altos de eficiência e reduzam a pegada de carbono, os Sic Mosfets estão sendo cada vez mais selecionados em detrimento de alternativas tradicionais.
Esses diodos de corpo têm a deficiência inerente da recuperação reversa e perdas condutivas em aplicações como condicionamento de energia e conversão de energia de fontes como painéis solares ou turbinas eólicas, uma aflição da qual os Sic Mosfets estão isentos. Além disso, os Sic Mosfets podem atingir temperaturas elevadas sem sacrificar a eficiência, permitindo que operem em ambientes de funcionamento adversos.
Os Sic Mosfets também contribuem substancialmente para a etapa de conversão de segundo nível em sistemas de energia, que é uma parte integrante dos sistemas de energia renovável. Esta fase converte energia renovável em uma forma mais consistente de energia que pode ser usada de forma confiável em redes de transmissão e distribuição elétrica de nível utilitário.
O Tamko|EN9090 também se destaca no desempenho de aplicação em comparação com outras soluções de eletrônica de potência. Os Sic Mosfets superam os semicondutores de potência tradicionais ao oferecer um desempenho térmico superior, levando a soluções operáveis em altas temperaturas.
Os Sic Mosfets têm diodos de maior voltagem e podem ser operados em frequências muito maiores. Ao mesmo tempo, eles apresentam uma resistência reduzida, o que aumenta a densidade de potência e a saída.
No entanto, deve-se mencionar que os Sic Mosfets são mais caros que as variedades tradicionais, tornando-os impráticos para algumas aplicações. Um problema adicional para o Sic Mosfet é a ausência de padronização entre os fabricantes, se você quiser usar, em um único pacote de sistema, produtos de diferentes fornecedores.
Para experimentar o melhor desempenho dos Sic Mosfets, seguir algumas dicas e práticas corretas é necessário.
Resfriamento: Os Mosfets de carbeto de silício podem ser destruídos pelo calor se estiverem quentes. Como resultado, ao usar circuitos com Sic Mosfets no design, é importante resfriá-los adequadamente.
Bom design do driver de porta: Isso requer uma correspondência linear adequada para a frequência circundante do Sic Mosfet, para que possamos alcançar sua velocidade ótima com perdas mínimas.
Viesagem adequada: A viesagem discutida anteriormente pode levar a um escape térmico e, consequentemente, ao dano do mosfet IC. Para evitar o superaquecimento do circuito e o estresse excessivo, os designers precisam viesá-lo corretamente.
Safeguard: Sic Mosfets Propenser Alguns circuitos são suscetíveis a sobre-tensão, corrente excessiva e estresses ambientais. Passos necessários, como proteção fusível e diodos TVS para Sic Mosfets, foram desenvolvidos para garantir a segurança contra qualquer dano.
Últimos Desenvolvimentos até 2021 Oportunidades em :_partições
O Mercado de Sic Mosfet Está Pronto para Experimentar um Crescimento Revolucionário até 2031, Diz Fact.MR. O aumento da demanda por sistemas eficientes em termos energéticos e fornecimento de energia renovável também deve impulsionar o crescimento do mercado de outras extremidades.
Os Sic Mosfets são, portanto, mais eficientes e confiáveis para Sistemas Eletrônicos de Potência utilizados no domínio EV. Isso, combinado com sua resistência à corrosão e temperatura que permite que os componentes operem em altas temperaturas sem degradação, adiciona milhões de ciclos, potencialmente estendendo os ciclos de vida dos sistemas EV.
Mosfets de Sic na automação industrial poderiam melhorar significativamente a eficiência energética, reduzir os custos de manutenção e aumentar a confiabilidade do sistema. Esses aspectos são especialmente desejáveis nos sistemas de eletrônica de alta potência usados em muitas aplicações de automação industrial.
Mosfets de Sic possuem uma miríade de características benéficas, incluindo maior eficiência, materiais mais leves e a capacidade de operar em altas temperaturas dentro da indústria aeroespacial. Essas características tornam os Mosfets de Sic perfeitos para sistemas eletrônicos aeroespaciais que exigem alta confiabilidade, eficiência com durabilidade.
Eletrônica de alta potência: A integração de Mosfets de Sic oferece uma vantagem significativa em relação aos semicondutores de potência típicos. Os Mosfets de Sic proporcionam maior eficiência, densidade de potência e capacidade de operação em amplas temperaturas para ambientes muito adversos. Os Mosfets de Sic têm um futuro promissor, principalmente em VE (Veículos Elétricos) e o mercado está relativamente maduro para automação industrial e aeroespacial devido a avanços incrementais por parte dos principais fabricantes OEM. Com a tecnologia, os Mosfets de Sic são considerados um dos componentes centrais no desenvolvimento de sistemas que exigem menos consumo de energia, ou seja, baixa potência, levando a formas mais limpas de energia associadas a isso.
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