Повний довідник з модулів SiC та їхньої ролі в електронних приладах для перетворення енергії

Модулі на основі SiC (карбіду кремнію) здатні революціонувати деякі ринки, до яких відносяться електричні системи автомобілів або сховища відновлюваної енергії. Ці так звані надметалеві напівпровідники пропонують "прорив у ефективності потужності" і є ключовими для прогресу стійкої енергії та технологій нового типу мобільності. Попередні версії цієї роботи описали унікальні властивості технології SiC, але необхідно більш глибоке дослідження, якщо справді бажаєте зрозуміти, що вони запропонують у співвідношенні з усім іншим, що забезпечує наші лінії енергією.

Готуйтесь до прориву в ефективності потужності

Модулі на основі SiC є величезним кроком уперед у сфері електронних приладів. Компоненти на основі силикону стали стандартом в електронних системах і використовувалися багато років. Ці застосування були класичною областю транзисторів на основі силикону, але їх погана теплопровідність встановлювала верхню межу. На протилежному кінці спектру порція, пов'язана з матеріалом SiC, зменшує втрати так сильно, що вони становлять лише 25 відсотків втрат у порівнянні з їх силиконовими аналогами, оскільки ці частини можуть безпечно працювати при високих температурах та частотах. Рішення з високою щільністю потужності, яке ефективно дозволяє користувачам досягати вищих рівнів ефективності системи, остаточно зменшить їх потребу у холдингу систем та дозволить досягти максимальної ефективності, яка можлива за допомогою цього класу-E RFPA. Використання технології SiC як основи для досягнення цих екологічних цілей.

Новини: Щодо транспорту, ХВО - SiC є шляхом до майбутнього

Крім того, швидке впровадження більш екологічного режиму транспорту також забезпечують модулі SiC. Інвертори та контролери на основі SiC приносять велику користь для електромобілів (EVs), оскільки ця технологія вважається ключовою у зменшенні впливу EVs на середовище. До цього належать модулі швидкого заряджання, розширений запас ходу на кіловат-годину енергетичної щільності окремих комірок і менша маса повної батарейної системи, при цьому залишаючи дуже високу ефективність з використанням майже нема рідкісних матеріалів.

Наука про модулі SiC: Початок

Ця магія вируше до моделей переключення матеріалу SiC. Широкий зонний проміжок кремнієвого карбіду — ключова властивість у фізиці твердого стану, яка визначає, наскільки добре матеріал буде поводити себе під високими напругами, перш ніж стати вичерпаним. Більша потужність при менших розмірах і вазі. З можливістю подвійного інтерфейсу, подальше зменшення розмірів пристроїв, що здатні обробляти вищі густини потужності, є реальним. Кремнієвий карбід працює при нижчому опорі, ніж кремній, що може зменшити як провідні, так і переключальні втрати; поки що це швидкий матеріал, який може підтримувати високоскоростні переключники для ефективнішої конвертації потужності. До цього, технологія SiC відкриває двері до нових рівнів потужності та продуктивності схем з небаченими раніше співвідношеннями піково-середньої виходової потужності порівняно з показниками розміру-ефективності.

Модуль SiC Багато застосунків

Зараз відбувається інтеграція модулів SiC для застосувань, які виходять за межі автомобільної промисловості. Разом з цим були надіслані запитання щодо того, як технологія SiC покращує продуктивність сонячних інверторів, підтримує високопродуктивну електроніку для авіакосмічних систем з значно зменшеною масою та прискорює промислові електромоторні приводи, які ефективніші - і менш залежні від енергії - ніж коли-небудь. Щасливо, навіть медичне обладнання може користуватися компактним форм-фактором, поєднаним зі стійкими покращеннями MTTE (середнього часу до очікуваної тривалості життя системи) на базі SiC, що призводить до кращих результатів у догляді пацієнтів. Всебічність модулів SiC може бути ключем до їхньої здатності розштовхувати так багато різних галузей / застосувань.

Наступні технологічні інновації в сфері силових систем на основі SiC

Дослідження Darkhouse щодо перспектив elektronіki потужності на основі SiC також додатні [120]. Комбіновані функції в одному корпусі, наприклад, з інтегрованими модулями потужності та досягнення в галузі матеріалів з більш високим bandgap (наприклад, нітрід галію на субстраті карбіду кремнію), сприяють створенню нових систем, які будуть працювати унікально. Крім того, робота над виробництвом, що є більш ефективним за вуглець і зниження власного викиду вуглецю, також має зменшити вартість технологій карбіду кремнію в цілому у всіх секторах, які одночасно охоплюють багато промисловостей.

Модулі на основі SiC покращать електричний дизайн, збільшуючи ефективність, тривалість та загальну потужність технологій. Приємно бачити, що ми рухаємося до світу, де життя людей буде безпечнішим від цих речей, оскільки зараз, після всього цього, шлях до створення більш екологічних і енергозберігаючих методів у нашому повсякденному житті відкритий як ніколи. Революція систем силової електроніки на основі SiC: огляд майбутнього управління енергією (через червень 2020)