Приложения на силициев карбид

Сред основните компоненти на електрическите превозни средства, автомобилните захранващи модули - основно използващи IGBT технология - играят решаваща роля. Тези модули не само определят ключовата производителност на системата за електрическо задвижване, но и представляват над 40% от цената на инвертора на двигателя. Поради значителните предимства насилициев карбид (SiC)В сравнение с традиционните силициеви (Si) материали, SiC модулите се възприемат и насърчават все повече в автомобилната индустрия. Електрическите превозни средства вече използват SiC модули.

Сферата на новите енергийни превозни средства се превръща в решаващо бойно поле за широкото приемане насилициев карбид (SiC)захранващи устройства и модули. Ключови производители на полупроводници активно внедряват решения като SiC MOS паралелни конфигурации, трифазни пълномостови електронни контролни модули и автомобилни SiC MOS модули, които подчертават значителния потенциал на SiC материалите. Характеристиките на висока мощност, висока честота и висока плътност на мощността на SiC материалите позволяват значително намаляване на размера на електронните системи за управление. Освен това отличните високотемпературни свойства на SiC привлякоха значително внимание в сектора на новите енергийни превозни средства, което доведе до енергично развитие и интерес.

Понастоящем най-разпространените базирани на SiC устройства са SiC Шотки диоди (SBD) и SiC MOSFETs. Докато биполярните транзистори с изолиран порт (IGBT) комбинират предимствата както на MOSFET, така и на биполярни транзистори (BJT),SiC, като широколентов полупроводников материал от трето поколение, предлага по-добра обща производителност в сравнение с традиционния силиций (Si). Повечето дискусии обаче се фокусират върху SiC MOSFET, докато SiC IGBT получават малко внимание. Това несъответствие се дължи основно на доминирането на базираните на силиций IGBT на пазара въпреки многобройните предимства на SiC технологията.

Тъй като широколентовите полупроводникови материали от трето поколение набират сила, SiC устройствата и модулите се очертават като потенциални алтернативи на IGBT в различни индустрии. Независимо от това, SiC не е заменил напълно IGBT. Основната бариера пред осиновяването е цената; SiC захранващите устройства са приблизително шест до девет пъти по-скъпи от техните силициеви колеги. Понастоящем основният размер на пластините от SiC е шест инча, което налага предварителното производство на Si субстрати. По-високият процент на дефекти, свързан с тези вафли, допринася за техните повишени разходи, ограничавайки техните ценови предимства.

Въпреки че са положени известни усилия за разработване на SiC IGBT, техните цени като цяло са непривлекателни за повечето пазарни приложения. В индустрии, където цената е от първостепенно значение, технологичните предимства на SiC може да не са толкова завладяващи, колкото ползите от разходите на традиционните силициеви устройства. Въпреки това, в сектори като автомобилната индустрия, които са по-малко чувствителни към цената, приложенията на SiC MOSFET са напреднали още повече. Въпреки това SiC MOSFET наистина предлагат предимства в производителността пред Si IGBT в определени области. В обозримо бъдеще се очаква и двете технологии да съществуват едновременно, въпреки че текущата липса на пазарни стимули или техническо търсене ограничава развитието на по-високопроизводителни SiC IGBT.

в бъдеще,силициев карбид (SiC)Биполярните транзистори с изолиран затвор (IGBT) се очаква да бъдат внедрени предимно в силови електронни трансформатори (PET). PET са от решаващо значение в областта на технологиите за преобразуване на енергия, особено за приложения със средно и високо напрежение, включително изграждане на интелигентна мрежа, интеграция на енергиен интернет, интеграция на разпределена възобновяема енергия и инвертори за тяга на електрически локомотиви. Те получиха широко признание за отличната си управляемост, висока системна съвместимост и превъзходно качество на захранването.

Традиционната PET технология обаче е изправена пред няколко предизвикателства, включително ниска ефективност на преобразуване, трудности при повишаване на плътността на мощността, високи разходи и недостатъчна надеждност. Много от тези проблеми произтичат от ограниченията на съпротивлението на напрежението на силовите полупроводникови устройства, което налага използването на сложни многостъпални серийни структури в приложения с високо напрежение (като тези, които се приближават или надвишават 10 kV). Тази сложност води до увеличен брой силови компоненти, елементи за съхранение на енергия и индуктори.

За да се справи с тези предизвикателства, индустрията активно проучва приемането на високопроизводителни полупроводникови материали, по-специално SiC IGBT. Като полупроводников материал от трето поколение с широкозабранена лента, SiC отговаря на изискванията за приложения с високо напрежение, висока честота и висока мощност поради своята забележително висока напрегнатост на електрическото поле на пробив, широка забранена лента, бърза скорост на миграция на насищане на електрони и отлична топлопроводимост. SiC IGBT вече са демонстрирали изключителна производителност в обхвата на средно и високо напрежение (включително, но не само 10 kV и по-ниско) в областта на силовата електроника, благодарение на техните превъзходни характеристики на проводимост, ултра-бързи скорости на превключване и широка безопасна работна зона.

Semicorex предлага високо качествоСилициев карбид. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com