SiC (Silikon Karbür) modülleri bazı pazarları, otomobil elektrik sistemlerini veya yenilenebilir enerji depolamayı tercih etmeye aday olarak ciddi şekilde altüst etmek üzere. Bu sözde süper metal yarı iletkenler "güç verimliliğinde bir dönüm noktası" sunuyor ve sürdürülebilir enerjinin yanı sıra yeni mobilite teknolojilerinin ilerlemesi için de çok önemli. Bu makalenin daha önceki versiyonlarında SiC teknolojisinin benzersiz nitelikleri ana hatlarıyla belirtilmişti, ancak hatlarımızı güçlendiren diğer her şeyle ilgili olduğu için bunların ne sunacağını gerçekten anlamak istiyorsanız daha derinlemesine bir inceleme gereklidir.
Güç Verimliliğinde Bir Atılım İçin Hazır Olun
SiC modülleri güç elektroniğinde ileriye doğru atılmış büyük bir adımdır. Silikon bazlı bileşenler elektronik sistemlerde fiili bir standart haline gelmiş ve uzun yıllardır kullanılmaktadır. Bu uygulamalar silikon bazlı transistörlerin klasik bir alanıydı, ancak bunların kötü termal iletkenliği bir üst demet sınırı getiriyordu. Spektrumun diğer ucunda, SiC malzemeyle ilgili kısım kayıpları o kadar azaltır ki, silikon eşdeğerleriyle karşılaştırıldığında yalnızca yüzde 25'lik bir kayıp oluştururlar çünkü bu kısımlar yüksek sıcaklıklarda ve daha yüksek frekanslarda daha güvenli çalışabilir. Kullanıcıların daha yüksek düzeyde sistem verimliliği elde etmelerini etkili bir şekilde sağlayan yüksek güç yoğunluğuna sahip bir çözüm, sonuçta sistemlerdeki soğutma ihtiyaçlarını azaltacak ve bu E sınıfı RFPA ile mümkün olan maksimum verimliliği elde etmelerine olanak tanıyacaktır. Bu ekolojik hedeflere ulaşmak için SiC teknolojisini temel olarak kullanmak.
Haberler: Ulaşımda WHOA - SiC gidilecek yoldur
Ek olarak, daha çevreci ulaşım modunun hızlı bir şekilde yaygınlaştırılması SiC modülleri tarafından da sağlanıyor. SiC invertörleri ve kontrolörleri elektrikli araçlar (EV'ler) için tam bir nimettir çünkü bu teknolojinin EV'lerin sürdürülebilirliğini azaltmada çok önemli olduğu düşünülmektedir. Bunlar arasında daha hızlı şarj modülleri, tek tek hücrelerin kilovat saat başına genişletilmiş enerji yoğunluğu aralığı ve komple bir akü sisteminde daha düşük ağırlık yer alıyor; yine de çok az nadir malzeme kullanılarak veya hiç kullanılmadan çok yüksek verimlilik sağlanıyor.
SiC Modüllerinde Bilim: Başlangıç
Bu büyücülük SiC malzeme değiştirme modellerine doğru yola çıkacak. Silisyum karbürün geniş bant aralığı, katı hal fiziğinde malzemenin tükenmeden önce yüksek voltaj altında ne kadar iyi davranacağını belirleyen çok önemli bir özelliktir. Daha Küçük Boyut ve Ağırlıkta Daha Yüksek Güç Çift arayüz özelliği sayesinde, daha yüksek güç yoğunluklarını idare edebilen cihazların daha da minyatürleştirilmesi mümkündür. SiC, silikondan daha düşük dirençle de çalışır; bu da hem iletim hem de anahtarlama kayıplarını azaltabilir; Bu arada, güç dönüşümünü daha etkili hale getirmek için yüksek hızlı anahtarları destekleyebilen hızlı bir malzemedir. Bu amaçla SiC teknolojisi, boyut-verimlilik oranlarıyla karşılaştırıldığında benzeri görülmemiş zirve-ortalama çıkışla yeni güç ve devre performansı düzeylerine kapıyı açıyor.
SiC Modülü Birçok Uygulama
Şu anda otomotiv endüstrisinin ötesine uzanan uygulamalar için SiC modüllerini entegre ediyor. Bunlara, SiC teknolojisinin güneş enerjisi invertör performansını nasıl iyileştirdiği, havacılık sistemleri için yüksek performanslı elektronikleri büyük ölçüde azaltılmış ağırlıkla desteklediği ve her zamankinden daha verimli ve daha az enerjiye bağımlı endüstriyel motor sürücülerini nasıl desteklediğiyle ilgili sorular eşlik etti. Neyse ki, tıbbi ekipmanlar bile güvenilir SiC MTTE (beklenen sistem ömrüne kadar geçen ortalama süre) iyileştirmeleriyle birlikte bu küçük form faktöründen yararlanabilir ve daha iyi hasta sonuçlarına yol açabilir. SiC modüllerinin çok yönlülüğü, pek çok farklı endüstriyi/uygulamayı alt üst etme yeteneklerinin anahtarı olabilir.
SiC Tabanlı Güç Sisteminde Yeni Nesil Yenilikler
Darkhouse araştırmaları da SiC tabanlı güç elektroniğinin vaatleri konusunda aynı derecede olumludur [120]. Entegre güç modülleri gibi tek bir pakette birleştirilmiş işlevler ve daha yüksek bant aralığına sahip malzemelerdeki ilerlemeler (örneğin, SiC alt katmanındaki Galyum Nitrür), daha önce benzeri olmayan performans gösterecek yeni sistemlere katkıda bulunuyor. Ayrıca, üretimin karbon açısından daha verimli hale getirilmesi ve ülkenin kendisinin küçültülmesinin, aynı anda birden fazla endüstrinin faaliyet gösterdiği tüm sektörlerde bir bütün olarak silisyum karbür teknolojisine yönelik fiyatları düşürmesi de bekleniyor.
SiC modülleri verimliliği, sürdürülebilirliği ve genel teknoloji gücünü artırdıkça elektriksel tasarım performansını da artıracaktır. İnsanların hayatlarının bu tür şeylerden daha güvenli olacağı bir dünyaya doğru ilerlediğimizi görmek güzel çünkü artık tüm bunlardan sonra günlük hayatımızda daha çevreci olmanın ve enerji tasarrufu yapmanın yolu çok açık. SiC tabanlı güç elektroniği sistemlerinin devrimi: gelecekteki enerji yönetimine genel bakış (Haziran 2020'de)