SiC-moduler (Silicon Carbide) är på väg att allvarligt störa vissa marknader, autoelektriska system eller förnybar energilagring är de bästa kandidaterna. Dessa påstådda superba metallhalvledare erbjuder ett "landmärke i energieffektivitet" och är avgörande för utvecklingen av hållbar energi såväl som ny mobilitetsteknologi. Tidigare iterationer av denna artikel har beskrivit de unika egenskaperna hos SiC-teknik, men en mer djupgående undersökning är nödvändig om man verkligen vill förstå vad de kommer att erbjuda när det gäller allt annat som driver upp våra linjer.
Gör dig redo för ett krafteffektivt genombrott
SiC-modulerna är ett stort steg framåt inom kraftelektronik. Silikonbaserade komponenter har blivit en de facto standard i elektroniska system och använts i många år. Dessa applikationer var ett klassiskt område av kiselbaserade transistorer, men deras dåliga värmeledningsförmåga satte en övre gräns för skenan. I den motsatta änden av spektrumet sänker en SiC-materialrelaterad del förlusterna så mycket att de bara står för 25 procent förlorade jämfört med sina kiselekvivalenter eftersom dessa delar kan fungera säkrare vid förhöjda temperaturer och högre frekvenser. En lösning med hög effekttäthet som effektivt gör det möjligt för användare att driva högre nivåer av systemeffektivitet kommer i slutändan att minska deras behov av kylning i systemen och tillåta dem att uppnå maximal effektivitet som möjligt med denna klass E RFPA. Att använda SiC-teknik som en grund för att uppnå dessa ekomål.
Nyheter: När det gäller transporter är WHOA - SiC vägen att gå
Dessutom drivs den snabba utbyggnaden av ett grönare transportsätt av SiC-moduler. SiC-växelriktare och styrenheter har en fullständig välsignelse för elfordon (EV) eftersom denna teknik anses vara avgörande för att minska hållbarheten hos elbilar. Dessa inkluderar snabbare laddningsmoduler, utökat räckvidd per kilowatt-timme energitäthet för deras individuella celler och lägre vikt i ett komplett batterisystem - fortfarande med mycket hög effektivitet med få eller inga sällsynta material.
Science in SiC Modules: The Beginning
Denna trolldom kommer att gå till SiC-materialbytemodeller. Kiselkarbidens breda bandgap — en avgörande egenskap i fasta tillståndets fysik som avgör hur väl materialet kommer att bete sig under höga spänningar innan det blir utarmat. Högre effekt vid mindre storlek och vikt Med kapacitet för dubbla gränssnitt är ytterligare miniatyrisering av enheter som kan hantera högre effekttätheter möjlig. SiC arbetar med lägre resistans än kisel också, vilket kan minska både lednings- och kopplingsförluster; samtidigt är det ett snabbt material som kan stödja höghastighetsomkopplarna för att göra kraftomvandlingen mer effektiv. För detta ändamål öppnar SiC-teknik dörren till nya nivåer av effekt och kretsprestanda med oöverträffad topp-till-medeleffekt jämfört med storlekseffektivitetsförhållanden.
SiC-modul Många applikationer
Det håller för närvarande på att integrera SiC-moduler för applikationer som sträcker sig utanför fordonsindustrin. Dessa har åtföljts av frågor relaterade till hur SiC-tekniken förbättrar växelriktarens prestanda, stödjer högpresterande elektronik för flyg- och rymdsystem med kraftigt reducerad vikt och driver fram industriella motordrivningar som är effektivare - och mindre energiberoende - än någonsin. Lyckligtvis kan även medicinsk utrustning dra nytta av den lilla formfaktorn i kombination med pålitliga SiC MTTE-förbättringar (medeltid till förväntad systemlivslängd) och leder till bättre patientresultat. Mångsidigheten hos SiC-moduler kan vara nyckeln till deras förmåga att störa så många olika industrier/applikationer.
Nästa generations innovationer i SiC-baserat kraftsystem
Darkhouse-forskningen är lika positiv till löftet om SiC-baserad kraftelektronik [120]. Kombinerade funktioner i ett enda paket, som med integrerade kraftmoduler och framsteg inom material med högre bandgap (t.ex. Gallium Nitride på SiC-substrat) bidrar till nya system som kommer att prestera som ingen tidigare. Dessutom, att göra tillverkningen av mer koleffektiv och minska själva landet förväntas också sänka priserna för kiselkarbidteknologi som helhet i alla sektorer som är flera industrier som släpps samtidigt.
SiC-moduler kommer att förbättra den elektriska designprestandan eftersom de ökar effektiviteten, hållbarheten och den övergripande teknologiska kraften. Det är bra att se att vi går mot en värld där människors liv kommer att vara säkrare från den här typen av saker, för nu efter allt detta är vägen så vidöppen för att göra grönare och spara energi i vårt dagliga liv. Revolution av SiC-baserade kraftelektroniksystem: en översikt över framtida energihantering (juni 2020)