Застосування карбіду кремнію

Серед основних компонентів електромобілів автомобільні силові модулі, в основному з використанням технології IGBT, відіграють вирішальну роль. Ці модулі не тільки визначають ключову продуктивність системи електроприводу, але й становлять понад 40% вартості двигуна-інвертора. Завдяки значним перевагамкарбід кремнію (SiC)Порівняно з традиційними кремнієвими (Si) матеріалами, модулі SiC все більше застосовуються та просуваються в автомобільній промисловості. Електромобілі тепер використовують модулі SiC.

Сфера транспортних засобів на новій енергії стає вирішальним полем битви для широкого впровадженнякарбід кремнію (SiC)силові пристрої та модулі. Ключові виробники напівпровідників активно розгортають такі рішення, як паралельні конфігурації SiC MOS, трифазні повномостові електронні модулі керування та модулі SiC MOS автомобільного класу, які підкреслюють значний потенціал матеріалів SiC. Характеристики високої потужності, високої частоти та високої питомої потужності матеріалів SiC дозволяють суттєво зменшити розмір електронних систем керування. Крім того, чудові високотемпературні властивості SiC привернули значну увагу в секторі нових енергетичних автомобілів, що призвело до бурхливого розвитку та інтересу.

В даний час найпоширенішими пристроями на основі SiC є SiC діоди Шотткі (SBD) і SiC MOSFET. У той час як біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT) поєднують переваги як MOSFET, так і біполярних транзисторів (BJT),SiC, як широкозонний напівпровідниковий матеріал третього покоління, забезпечує кращі загальні характеристики порівняно з традиційним кремнієм (Si). Однак більшість дискусій зосереджуються на МОП-транзисторах SiC, тоді як IGBT SiC приділяють мало уваги. Ця невідповідність насамперед пов’язана з домінуванням на ринку IGBT на основі кремнію, незважаючи на численні переваги технології SiC.

Оскільки широкозонні напівпровідникові матеріали третього покоління набувають популярності, пристрої та модулі SiC з’являються як потенційні альтернативи IGBT у різних галузях промисловості. Тим не менш, SiC не повністю замінив IGBT. Головною перешкодою для усиновлення є вартість; Силові пристрої на основі SiC приблизно в шість-дев'ять разів дорожчі за кремнієві аналоги. В даний час основний розмір пластини SiC становить шість дюймів, що вимагає попереднього виробництва кремнієвих підкладок. Вищий рівень браку, пов’язаний з цими пластинами, сприяє їх високій вартості, обмежуючи їх цінові переваги.

Хоча були докладені деякі зусилля для розробки SiC IGBT, їх ціни, як правило, непривабливі для більшості ринкових застосувань. У галузях, де вартість має першорядне значення, технологічні переваги SiC можуть бути не такими переконливими, як економічні переваги традиційних кремнієвих пристроїв. Однак у таких секторах, як автомобільна промисловість, які менш чутливі до ціни, застосування SiC MOSFET просунулося далі. Незважаючи на це, МОП-транзистори SiC справді пропонують переваги продуктивності перед Si IGBT у певних областях. Очікується, що в осяжному майбутньому обидві технології будуть співіснувати, хоча поточна відсутність ринкових стимулів або технічного попиту обмежує розробку високопродуктивних SiC IGBT.

в майбутньому,карбід кремнію (SiC)Очікується, що біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT) будуть реалізовані переважно в силових електронних трансформаторах (PET). PET мають вирішальне значення в галузі технологій перетворення електроенергії, особливо для застосувань середньої та високої напруги, включаючи побудову інтелектуальної мережі, інтеграцію енергетичного Інтернету, інтеграцію розподіленої відновлюваної енергії та інвертори тяги електровозів. Вони отримали широке визнання завдяки чудовій керованості, високій системній сумісності та чудовій якості електроенергії.

Проте традиційна технологія ПЕТ стикається з кількома проблемами, включаючи низьку ефективність перетворення, труднощі з підвищенням щільності потужності, високі витрати та недостатню надійність. Багато з цих проблем виникають через обмеження опору напруги силових напівпровідникових пристроїв, що вимагає використання складних багатоступеневих послідовних структур у системах високої напруги (наприклад, наближається до або перевищує 10 кВ). Ця складність призводить до збільшення кількості силових компонентів, елементів накопичення енергії та індукторів.

Щоб вирішити ці проблеми, промисловість активно вивчає можливість впровадження високоефективних напівпровідникових матеріалів, зокрема SiC IGBT. Будучи широкозонним напівпровідниковим матеріалом третього покоління, SiC відповідає вимогам для застосувань високої напруги, високої частоти та великої потужності завдяки надзвичайно високій напруженості електричного поля пробою, широкій забороненій зоні, швидкій швидкості міграції насичення електронів і чудовій теплопровідності. SiC IGBT вже продемонстрували виняткову продуктивність у діапазоні середньої та високої напруги (включаючи, але не обмежуючись, 10 кВ і нижче) у сфері силової електроніки, завдяки своїм чудовим характеристикам провідності, надшвидкій швидкості перемикання та широкій безпечній робочій зоні.

Semicorex пропонує високу якістьКарбід кремнію. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com