Модули SiC (карбид кремния) вот-вот серьезно изменят некоторые рынки, предпочтительными кандидатами являются автомобильные электрические системы или хранилища возобновляемой энергии. Эти предполагаемые сверхмощные металлические полупроводники представляют собой «веху в области энергоэффективности» и имеют решающее значение для развития устойчивой энергетики, а также технологий новой мобильности. В более ранних версиях этой статьи были описаны уникальные качества технологии SiC, но необходимо более глубокое исследование, если кто-то действительно хочет понять, что они предлагают в отношении всего остального, что обеспечивает мощность наших линий.
Будьте готовы к прорыву в области энергоэффективности
Модули SiC — это большой шаг вперед в силовой электронике. Компоненты на основе кремния стали де-факто стандартом в электронных системах и используются уже много лет. Эти приложения были классической областью кремниевых транзисторов, но их плохая теплопроводность налагала верхний предел связки. На противоположном конце спектра часть, связанная с материалом SiC, настолько снижает потери, что на их долю приходится лишь 25 процентов потерь по сравнению с их кремниевыми эквивалентами, поскольку эти части способны работать безопаснее при повышенных температурах и более высоких частотах. Решение с высокой плотностью мощности, которое эффективно позволяет пользователям достигать более высокого уровня эффективности системы, в конечном итоге снизит потребность в охлаждении систем и позволит им достичь максимально возможной эффективности с помощью этого RFPA класса E. Использование технологии SiC в качестве основы для достижения этих экологических целей.
Новости: Что касается транспорта, WHOA – SiC – это правильный путь
Кроме того, быстрое внедрение более экологичного режима транспорта также обусловлено модулями SiC. Инверторы и контроллеры SiC являются настоящим благом для электромобилей (EV), поскольку эта технология считается решающей в снижении экологичности электромобилей. К ним относятся модули с более быстрой перезарядкой, расширенный диапазон плотности энергии на киловатт-час их отдельных ячеек и меньший вес всей аккумуляторной системы, при этом с очень высокой эффективностью с использованием небольшого количества редких материалов или вообще без них.
Наука в модулях SiC: начало
Это волшебство будет направлено на модели переключения материалов SiC. Широкая запрещенная зона карбида кремния — важнейшее свойство в физике твердого тела, которое определяет, насколько хорошо материал будет вести себя под высоким напряжением, прежде чем он истощится. Более высокая мощность при меньших размерах и весе Благодаря возможности двойного интерфейса возможна дальнейшая миниатюризация устройств, способных работать с более высокой плотностью мощности. SiC также работает при более низком сопротивлении, чем кремний, что может снизить потери на проводимость и переключение; Между тем, это быстрый материал, который может поддерживать высокоскоростные переключатели, повышая эффективность преобразования энергии. С этой целью технология SiC открывает двери на новый уровень мощности и производительности схем с беспрецедентным соотношением пиковой и средней выходной мощности по сравнению с соотношением размера и эффективности.
Модуль SiC Множество приложений
В настоящее время компания интегрирует модули SiC для приложений, выходящих за рамки автомобильной промышленности. Они сопровождались вопросами, связанными с тем, как технология SiC улучшает производительность солнечных инверторов, поддерживает высокопроизводительную электронику для аэрокосмических систем со значительно уменьшенным весом и приводит в движение приводы промышленных двигателей, которые более эффективны и менее энергозависимы, чем когда-либо. К счастью, даже медицинское оборудование может извлечь выгоду из этого небольшого форм-фактора в сочетании с надежными улучшениями SiC MTTE (среднее время до ожидаемого срока службы системы), что приводит к улучшению результатов лечения пациентов. Универсальность модулей SiC может стать ключом к их способности изменить множество различных отраслей/приложений.
Инновации следующего поколения в энергосистемах на основе SiC
Исследования Darkhouse столь же позитивны в отношении перспектив силовой электроники на основе SiC [120]. Комбинированные функции в одном корпусе, например, встроенные силовые модули и достижения в области материалов с более широкой запрещенной зоной (например, нитрид галлия на подложке SiC), способствуют созданию новых систем, которые будут работать как никто раньше. Более того, ожидается, что повышение углеродоэффективности производства и сокращение производства в самой стране приведет к снижению цен на технологию карбида кремния в целом во всех секторах, которые одновременно выпускаются в нескольких отраслях.
Модули SiC улучшат характеристики электрических конструкций, поскольку они повышают эффективность, устойчивость и общую мощность технологии. Приятно видеть, что мы движемся к миру, в котором жизнь людей будет более безопасной от подобных вещей, потому что теперь, после всего этого, путь к более экологичному использованию и экономии энергии в нашей повседневной жизни настолько широк. Революция силовой электроники на основе SiC: обзор будущего энергоменеджмента (июнь 2020 г.)