Εισαγωγή στις συσκευές ισχύος από καρβίδιο πυριτίου

Καρβίδιο του πυριτίου (SiC)Οι συσκευές ισχύος είναι συσκευές ημιαγωγών κατασκευασμένες από υλικά καρβιδίου του πυριτίου, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλεκτρονικές εφαρμογές υψηλής συχνότητας, υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής τάσης και υψηλής ισχύος. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές συσκευές ισχύος με βάση το πυρίτιο (Si), οι συσκευές ισχύος από καρβίδιο πυριτίου έχουν υψηλότερο εύρος ζώνης, υψηλότερο ηλεκτρικό πεδίο κρίσιμης διάσπασης, υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα και υψηλότερη ταχύτητα μετατόπισης κορεσμένων ηλεκτρονίων, γεγονός που τις κάνει να έχουν μεγάλες δυνατότητες ανάπτυξης και αξία εφαρμογής στο πεδίο ηλεκτρονικών ισχύος.

Πλεονεκτήματα των συσκευών ισχύος SiC

1. Υψηλό bandgap: Το bandgap του SiC είναι περίπου 3,26eV, τριπλάσιο από αυτό του πυριτίου, το οποίο επιτρέπει στις συσκευές SiC να λειτουργούν σταθερά σε υψηλότερες θερμοκρασίες και δεν επηρεάζονται εύκολα από περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.

2. Ηλεκτρικό πεδίο υψηλής διάσπασης: Η ένταση ηλεκτρικού πεδίου διάσπασης του SiC είναι δεκαπλάσια από εκείνη του πυριτίου, πράγμα που σημαίνει ότι οι συσκευές SiC μπορούν να αντέξουν υψηλότερες τάσεις χωρίς διακοπή, καθιστώντας τις πολύ κατάλληλες για εφαρμογές υψηλής τάσης.

3. Υψηλή θερμική αγωγιμότητα: Η θερμική αγωγιμότητα του SiC είναι τρεις φορές υψηλότερη από αυτή του πυριτίου, γεγονός που επιτρέπει την αποτελεσματικότερη απαγωγή θερμότητας, βελτιώνοντας έτσι την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής των συσκευών ισχύος.

4. Υψηλή ταχύτητα μετατόπισης ηλεκτρονίων: Η ταχύτητα μετατόπισης κορεσμού ηλεκτρονίων του SiC είναι διπλάσια από εκείνη του πυριτίου, γεγονός που κάνει τις συσκευές SiC να αποδίδουν καλύτερα σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας.

Ταξινόμηση συσκευών ισχύος καρβιδίου του πυριτίου

Σύμφωνα με διαφορετικές δομές και εφαρμογές, οι συσκευές ισχύος από καρβίδιο του πυριτίου μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες κατηγορίες:

1. Δίοδοι SiC: περιλαμβάνουν κυρίως διόδους Schottky (SBD) και διόδους PIN. Οι δίοδοι SiC Schottky έχουν χαμηλή πτώση τάσης προς τα εμπρός και χαρακτηριστικά γρήγορης ανάκτησης, κατάλληλες για εφαρμογές μετατροπής ισχύος υψηλής συχνότητας και υψηλής απόδοσης.

2. SiC MOSFET: Είναι μια συσκευή ισχύος ελεγχόμενης τάσης με χαρακτηριστικά χαμηλής αντίστασης ενεργοποίησης και γρήγορης μεταγωγής. Χρησιμοποιείται ευρέως σε μετατροπείς, ηλεκτρικά οχήματα, τροφοδοτικά μεταγωγής και άλλα πεδία.

3. SiC JFET: Έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής αντοχής τάσης και υψηλής ταχύτητας μεταγωγής, κατάλληλο για εφαρμογές μετατροπής ισχύος υψηλής τάσης και υψηλής συχνότητας.

4. SiC IGBT: Συνδυάζει την υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου του MOSFET και τα χαρακτηριστικά χαμηλής αντίστασης του BJT, κατάλληλο για μετατροπή ισχύος μέσης και υψηλής τάσης και κίνηση κινητήρα.

Εφαρμογές Συσκευών Power Carbide Silicon

1. Ηλεκτρικά οχήματα (EV): Στο σύστημα κίνησης των ηλεκτρικών οχημάτων, οι συσκευές SiC μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την απόδοση των ελεγκτών κινητήρα και των μετατροπέων, να μειώσουν την απώλεια ισχύος και να αυξήσουν την αυτονομία οδήγησης.

2. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Στα συστήματα παραγωγής ηλιακής και αιολικής ενέργειας, οι συσκευές ισχύος SiC χρησιμοποιούνται σε μετατροπείς για τη βελτίωση της απόδοσης μετατροπής ενέργειας και τη μείωση του κόστους του συστήματος.

3. Βιομηχανική τροφοδοσία: Στα βιομηχανικά συστήματα τροφοδοσίας, οι συσκευές SiC μπορούν να βελτιώσουν την πυκνότητα και την απόδοση ισχύος, να μειώσουν τον όγκο και το βάρος και να βελτιώσουν την απόδοση του συστήματος.

4. Δίκτυο ισχύος και μετάδοση και διανομή: Στη μετάδοση συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC) και σε έξυπνα δίκτυα, οι συσκευές ισχύος SiC μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση μετατροπής, να μειώσουν την απώλεια ενέργειας και να βελτιώσουν την αξιοπιστία και τη σταθερότητα της μετάδοσης ισχύος.

5. Αεροδιαστημική: Στον αεροδιαστημικό τομέα, οι συσκευές SiC μπορούν να λειτουργούν σταθερά σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής ακτινοβολίας και είναι κατάλληλες για βασικές εφαρμογές όπως δορυφόροι και διαχείριση ενέργειας.

Το Semicorex προσφέρει υψηλή ποιότηταΓκοφρέτες καρβιδίου πυριτίου. Εάν έχετε οποιαδήποτε απορία ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com