всі категорії
ЗВ'ЯЗАТИСЬ

Потужність наступного покоління: синергія SiC MOSFET, SBD та затворних драйверів Україна

2024-08-15 17:38:44
Потужність наступного покоління: синергія SiC MOSFET, SBD та затворних драйверів

У сфері енергетичної електроніки відбуваються певні зміни, які не враховуються радаром, у відповідь на три ключові технологічні досягнення: МОП-транзистори з карбіду кремнію (SiC), діоди з бар’єром Шотткі (SBD) і дуже вдосконалені схеми затворів. Він має потенціал стати новим лідерським альянсом, що революціонізує ефективність, надійність і сталість, якими ми їх знаємо, на шляху перетворення електроенергії, перевернутому з ніг на голову. У центрі цієї зміни лежить співпраця між цими частинами, які співпрацювали, щоб перевести енергетичні системи в абсолютно нову енергетичну епоху. 

SiC MOSFET і SBD для силової електроніки майбутнього

Завдяки таким винятковим властивостям, як висока теплопровідність, низькі втрати при перемиканні та робота при значно вищих температурах і напругах, ніж традиційний матеріал на основі кремнію, він став основою для революції в сучасній силовій електроніці. Зокрема, SiC МОП-транзистори дозволяють вищі частоти перемикання, що призводить до значного зниження провідності та втрат при перемиканні порівняно з альтернативним використанням кремнію. У тандемі з SiC SBD, які пропонують безпрецедентні наднизькі падіння напруги прямого ходу та майже нульові втрати зворотного відновлення, ці пристрої відкривають нову еру додатків – від центрів обробки даних до електричних літаків. Вони встановлюють нові стандарти для галузі, кидаючи виклик випробуваним, перевіреним і справжнім межам продуктивності, створюючи менші/легші системи живлення з вищою ефективністю. 

Найкраще поєднання пристроїв на основі SiC і сучасних драйверів затворів

Розширене управління затвором значно полегшує повне використання потенціалу SiC MOSFET і SBD. Сам SiC був би відповідним, і ці оцінювачі вимагають швидкості роботи для найкращих умов перемикання, наданих для використання пристроїв LS-SiC. Вони значно знижують EMI, зменшуючи дзвінок воріт і набагато краще контролюючи час наростання/спаду. Крім того, ці драйвери зазвичай включають функції захисту від перевантаження по струму (OC), OC і надійності безпечної робочої зони короткого замикання (SCSOA), а також від збоїв напруги, таких як блокування низької напруги (UVLO), для захисту пристроїв SiC у разі небажаних події. Така гармонійна інтеграція забезпечує не тільки оптимізовану продуктивність системи, але й тривалий термін служби пристроїв з SiC. 

Модулі живлення нового покоління: економія енергії та зменшення викидів вуглецю

Головною рушійною силою використання силових модулів на основі SiC є потенціал значного енергозбереження та зменшення викидів вуглецю. Оскільки пристрої з SiC можуть працювати з вищою ефективністю, вони, отже, допомагають зменшити споживання електроенергії та виділення відпрацьованого тепла. Це може призвести до значного скорочення рахунків за електроенергію та викидів парникових газів у великомасштабних промислових системах, а також у системах відновлюваної енергії. Чудовим прикладом цього є збільшена відстань, яку можна досягти на одному заряді електромобілів (EV), що використовують технологію SiC, а також збільшена вихідна потужність і зменшені вимоги до охолодження для сонячних інверторів. Це робить системи із залученням SiC необхідними для переходу світу до чистішого сталого майбутнього. 

SiC у співпраці: підвищення надійності системи

Будь-яке застосування силової електроніки вимагає високої надійності, і поєднання SiC MOSFET, SBD з вдосконаленими затворними драйверами значною мірою сприяє надійності. Внутрішня міцність SiC проти термічних та електричних навантажень гарантує однакову продуктивність навіть у найекстремальніших випадках використання. Крім того, пристрої з SiC дозволяють зменшити температурні цикли та знизити робочі температури, зменшуючи вплив температурного стресу на інші компоненти системи, що підвищить загальну надійність. Крім того, ця міцність посилюється, якщо розглядати захисні механізми, вбудовані в сучасні драйвери воріт, як засіб комплексної розробки надійності. І завдяки повній стійкості до ударів, вібрації та зміни температури системи на основі SiC можуть працювати в суворих умовах протягом багатьох років, що також означає, що набагато більші інтервали технічного обслуговування порівняно з кремнієвими призведуть до менших простоїв. 

Чому SiC є ключовим для електромобілів і відновлюваних джерел енергії

Провідними паливами для зарядки SiC є електромобілі та системи відновлюваної енергії, обидва сектори дозріли для стрімкого розширення. Силові модулі SiC дозволяють електромобілям заряджатися швидше, їхати далі та ефективніше, таким чином сприяючи масовому поширенню електричної мобільності. Технологія SiC допомагає покращити динаміку автомобіля та збільшити простір для пасажирів за рахунок зменшення розміру та ваги силової електроніки. Пристрої з SiC також займають центральне місце у сфері відновлюваних джерел енергії, оскільки забезпечують підвищення ефективності сонячних інверторів, перетворювачів вітряних турбін і систем зберігання енергії. Ця силова електроніка може забезпечити інтеграцію в мережу та оптимізувати постачання відновлюваних джерел шляхом стабілізації частоти системи та характеристики напруги (завдяки їхній здатності працювати з вищими напругами та струмами з меншими втратами), таким чином вносячи значний внесок у кращу комбінацію подвійних переваг. 

Підводячи підсумок, цей пакет SiC MOSFETs + SBDs з розширеними затворними драйверами є одним із прикладів, які просто демонструють, як синергія може змінити погляд на багато речей! Ця тріада з безмежною ефективністю, технологічними перевагами, доступними рівнями надійності та насиченою екологічною науково обґрунтованою стійкістю не тільки надихає майбутню хвилю силової електроніки, але й штовхає нас до нашого більш енергоефективного чистого світу. У міру подальшого розвитку цих технологій завдяки науково-дослідній діяльності ми стоїмо на порозі нової ери SiC.