Aplikasi Silicon Carbide

Antara komponen teras kenderaan elektrik, modul kuasa automotif—terutamanya menggunakan teknologi IGBT—memainkan peranan penting. Modul ini bukan sahaja menentukan prestasi utama sistem pemacu elektrik tetapi juga menyumbang lebih 40% daripada kos penyongsang motor. Oleh kerana kelebihan yang ketara daripadasilikon karbida (SiC)berbanding bahan silikon (Si) tradisional, modul SiC telah semakin diterima pakai dan dipromosikan dalam industri automotif. Kenderaan elektrik kini menggunakan modul SiC.

Bidang kenderaan tenaga baharu menjadi medan pertempuran yang penting untuk penggunaan meluassilikon karbida (SiC)peranti kuasa dan modul. Pengeluar semikonduktor utama sedang aktif menggunakan penyelesaian seperti konfigurasi selari SiC MOS, modul kawalan elektronik jambatan penuh tiga fasa dan modul SiC MOS gred automotif, yang menyerlahkan potensi ketara bahan SiC. Ciri kuasa tinggi, frekuensi tinggi dan ketumpatan kuasa tinggi bahan SiC membolehkan pengurangan besar dalam saiz sistem kawalan elektronik. Selain itu, sifat suhu tinggi yang sangat baik SiC telah mendapat perhatian yang besar dalam sektor kenderaan tenaga baharu, yang membawa kepada pembangunan dan minat yang cergas.

Pada masa ini, peranti berasaskan SiC yang paling biasa ialah diod SiC Schottky (SBD) dan MOSFET SiC. Sementara transistor bipolar get terlindung (IGBTs) menggabungkan kelebihan kedua-dua MOSFET dan transistor simpang bipolar (BJT),SiC, sebagai bahan semikonduktor lebar jalur lebar generasi ketiga, menawarkan prestasi keseluruhan yang lebih baik berbanding silikon tradisional (Si). Walau bagaimanapun, kebanyakan perbincangan tertumpu pada MOSFET SiC, manakala IGBT SiC menerima sedikit perhatian. Perbezaan ini disebabkan terutamanya oleh penguasaan IGBT berasaskan silikon dalam pasaran walaupun terdapat banyak manfaat teknologi SiC.

Memandangkan bahan semikonduktor celah jalur lebar generasi ketiga mendapat daya tarikan, peranti dan modul SiC muncul sebagai alternatif yang berpotensi kepada IGBT dalam pelbagai industri. Namun begitu, SiC belum menggantikan sepenuhnya IGBT. Halangan utama untuk diterima pakai ialah kos; Peranti kuasa SiC adalah kira-kira enam hingga sembilan kali lebih mahal daripada peranti silikon mereka. Pada masa ini, saiz wafer SiC arus perdana ialah enam inci, memerlukan pembuatan substrat Si terlebih dahulu. Kadar kecacatan yang lebih tinggi yang dikaitkan dengan wafer ini menyumbang kepada peningkatan kosnya, mengehadkan kelebihan harganya.

Walaupun beberapa usaha telah dibuat untuk membangunkan IGBT SiC, harganya pada umumnya tidak menarik untuk kebanyakan aplikasi pasaran. Dalam industri yang kosnya paling utama, kelebihan teknologi SiC mungkin tidak semenarik faedah kos peranti silikon tradisional. Walau bagaimanapun, dalam sektor seperti industri automotif, yang kurang sensitif terhadap harga, aplikasi SiC MOSFET telah berkembang lebih jauh. Walaupun begitu, MOSFET SiC sememangnya menawarkan kelebihan prestasi berbanding Si IGBT di kawasan tertentu. Untuk masa hadapan yang boleh dijangka, kedua-dua teknologi dijangka wujud bersama, walaupun kekurangan insentif pasaran atau permintaan teknikal semasa mengehadkan pembangunan IGBT SiC berprestasi tinggi.

Pada masa hadapan,silikon karbida (SiC)transistor bipolar get terlindung (IGBT) dijangka akan dilaksanakan terutamanya dalam transformer elektronik kuasa (PET). PET adalah penting dalam bidang teknologi penukaran kuasa, terutamanya untuk aplikasi voltan sederhana dan tinggi, termasuk pembinaan grid pintar, penyepaduan internet tenaga, penyepaduan tenaga boleh diperbaharui teragih dan penyongsang daya tarikan lokomotif elektrik. Mereka telah mendapat pengiktirafan meluas untuk kebolehkawalan mereka yang sangat baik, keserasian sistem yang tinggi dan prestasi kualiti kuasa yang unggul.

Walau bagaimanapun, teknologi PET tradisional menghadapi beberapa cabaran, termasuk kecekapan penukaran yang rendah, kesukaran dalam meningkatkan ketumpatan kuasa, kos yang tinggi dan kebolehpercayaan yang tidak mencukupi. Kebanyakan isu ini berpunca daripada had rintangan voltan peranti semikonduktor kuasa, yang memerlukan penggunaan struktur siri pelbagai peringkat kompleks dalam aplikasi voltan tinggi (seperti yang menghampiri atau melebihi 10 kV). Kerumitan ini membawa kepada peningkatan bilangan komponen kuasa, elemen penyimpanan tenaga dan induktor.

Untuk menangani cabaran ini, industri sedang menyiasat secara aktif penggunaan bahan semikonduktor berprestasi tinggi, khususnya IGBT SiC. Sebagai bahan semikonduktor celah jalur lebar generasi ketiga, SiC memenuhi keperluan untuk aplikasi voltan tinggi, frekuensi tinggi dan kuasa tinggi kerana kekuatan medan elektrik pecahan yang sangat tinggi, jurang jalur lebar, kadar penghijrahan tepu elektron pantas dan kekonduksian haba yang sangat baik. IGBT SiC telah pun menunjukkan prestasi luar biasa dalam julat voltan sederhana dan tinggi (termasuk tetapi tidak terhad kepada 10 kV dan ke bawah) dalam medan elektronik kuasa, berkat ciri pengaliran unggul mereka, kelajuan pensuisan ultra pantas dan kawasan operasi selamat yang luas.

Semicorex menawarkan kualiti tinggiSilikon Karbida. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan butiran tambahan, sila jangan teragak-agak untuk menghubungi kami.

Hubungi # telefon +86-13567891907

E-mel: sales@semicorex.com