Kiselkarbid (SiC), ett halvledarmaterial med extremt brett bandgap, blir alltmer popul\u00e4rt som komponent i industriella sp\u00e4nningsomvandlare. SiC t\u00e5l h\u00f6gre temperaturer och sp\u00e4nningar \u00e4n kisel; den tyska tillverkaren Danfoss driver ett SiC Center of Excellence som best\u00e5r av kontor och ett 600 m2 stort labb f\u00f6r utveckling och testning av krafthalvledare.<\/p>\n
SPT-test j\u00e4mf\u00f6rde kopplingsegenskaperna hos SiC-IGBT med dem hos traditionella Si-IGBT, vilket visade att SiC-IGBT kunde f\u00f6rb\u00e4ttra effektiviteten och h\u00e5rdkopplingsbeteendet.<\/p>\n
MOSFET:er av kiselkarbid (SiC) har l\u00e4gre switchf\u00f6rlust \u00e4n motsvarande MOSFET:er av kisel (Si), vilket ger h\u00f6gre effektivitet och minskade v\u00e4rmef\u00f6rluster. Dessutom kan SiC-enheter arbeta vid h\u00f6gre temperaturer och sp\u00e4nningar j\u00e4mf\u00f6rt med traditionella kiselenheter - vilket g\u00f6r dem till det perfekta valet f\u00f6r industriella kraftomvandlare.<\/p>\n
SiC IGBT \u00e4r transistorer som tillverkas med IGBT-teknik (Insulated Gate Bipolar Transistor) och som ger h\u00f6g ing\u00e5ngsimpedans och str\u00f6mt\u00e4thet - idealiska egenskaper f\u00f6r h\u00f6gfrekventa effektomvandlare. Dessutom minskar deras l\u00e4gre RDS(ON)-sp\u00e4nningsfall \u00e4n kisel-MOSFETs parasitf\u00f6rluster och \u00f6kar switchningsprestandan, vilket f\u00f6rb\u00e4ttrar prestandan avsev\u00e4rt.<\/p>\n
SiC-IGBT:erna \u00f6vertr\u00e4ffar traditionella kiselkretsar genom att kunna v\u00e4xla med dubbelt s\u00e5 h\u00f6g v\u00e4xlingshastighet med mycket l\u00e4gre str\u00f6mkapacitet, vilket ger snabbare och effektivare omriktardrift och minskar kondensatorstorleken, vilket sparar b\u00e5de utrymme och vikt i en omriktare - s\u00e4rskilt viktigt n\u00e4r de anv\u00e4nds f\u00f6r att driva flygplanens markkraftverk.<\/p>\n
Danfoss har lanserat en kraftmodul av kiselkarbid som \u00e4r avsedd f\u00f6r motorstyrning fr\u00e5n likstr\u00f6m till v\u00e4xelstr\u00f6m och som ska ge maximal effektivitet och tillf\u00f6rlitlighet f\u00f6r applikationer som e-mobilitet, solcellsv\u00e4xelriktare och andra anv\u00e4ndningsomr\u00e5den. Modulen \u00e4r konstruerad med h\u00f6gkvalitativa SiC-halvledare som leder elektricitet mer effektivt \u00e4n konventionella halvledare - vilket bidrar till l\u00e4gre energikostnader, mindre v\u00e4xelriktare och att kostsamma kylsystem helt kan elimineras.<\/p>\n
Kiselkarbid (SiC) \u00e4r en sammansatt halvledare med brett bandgap som kan arbeta vid h\u00f6ga temperaturer och sp\u00e4nningar. Dopad n-typ med kv\u00e4ve eller fosfor och dopad p-typ med beryllium, bor, aluminium eller gallium kan ge egenskaper av antingen p- eller n-typ beroende p\u00e5 dopningstyp; beryllium kan t.ex. ocks\u00e5 tills\u00e4ttas som dopningsmedel i applikationer med h\u00e5rd koppling. Det tyska f\u00f6retaget Semikron Danfoss genomf\u00f6rde tester f\u00f6r att j\u00e4mf\u00f6ra kopplingsegenskaperna mellan SiC-kraftbrytare j\u00e4mf\u00f6rt med traditionella bipol\u00e4ra transistorer med isolerad gata (IGBT); resultaten visade att SiC-enheter var effektivare i applikationer med h\u00e5rd koppling.<\/p>\n
Forskargruppen anv\u00e4nde ett standardtestsystem f\u00f6r att bed\u00f6ma SiC-IGBT-modulernas effektivitet och detaljerade h\u00e5rdkopplingsbeteende, och testade b\u00e5de testbaserade system med en puls och trefassystem. Minst 77% effektivitet observerades i enpulstestapplikationer medan upp till 92% effektivitet kunde uppn\u00e5s i AGPU-system med sex v\u00e4xlar.<\/p>\n
Hybridstr\u00f6mst\u00e4llare kombinerar f\u00f6rdelarna med unipol\u00e4ra och bipol\u00e4ra enheter f\u00f6r att \u00f6ka effektiviteten i h\u00f6gsp\u00e4nningsapplikationer. De har l\u00e5g transkonduktans och kan v\u00e4xla samma sp\u00e4nning vid h\u00f6gre frekvenser \u00e4n IGBT:er f\u00f6r att minska de totala effektf\u00f6rlusterna i systemen, vilket g\u00f6r hybridswitchar till en utm\u00e4rkt l\u00f6sning f\u00f6r AC-DC-omvandlare med begr\u00e4nsat utrymme och f\u00e4rre kringkomponenter. Deras minskade storlek ger l\u00e4gre energif\u00f6rluster, vikt, volymkrav f\u00f6r kondensatorer, n\u00e4tverksf\u00f6rluster samt att de kan dimensioneras enligt kr\u00e4vande specifikationer, vilket g\u00f6r att de kan anv\u00e4ndas i ett st\u00f6rre antal applikationer \u00e4n enbart IGBT:er.<\/p>\n
Kiselkarbid (SiC) har snabbt vuxit fram som en attraktiv halvledarl\u00f6sning med brett bandgap f\u00f6r kraftelektronik f\u00f6r anv\u00e4ndning i 2000-talets applikationer, vilket ger \u00f6vertygande \u00e4gandekostnader \u00f6ver livstidsj\u00e4mf\u00f6relser med kiselbaserade enheter och m\u00e5nga andra f\u00f6rdelar; inklusive dess tunnare enhet med samma genombrottssp\u00e4nning som ger minskat motst\u00e5nd per ytenhet.<\/p>\n
SiC:s l\u00e4ttare passiva komponentvolymer m\u00f6jligg\u00f6r mindre system n\u00e4r det g\u00e4ller storlek och viktbesparingar, med minskade energif\u00f6rluster, f\u00f6rb\u00e4ttrad effektivitet, \u00f6kad tillf\u00f6rlitlighet och betydligt l\u00e4gre krav p\u00e5 systemstorlek\/vikt. SiC MOSFETs har snabbt blivit mainstream bland inverterapplikationer f\u00f6r elfordon (EV) med betydande marknadspenetration; dessutom \u00e4r de alltmer tillg\u00e4ngliga som bare die-enheter, vilket ger tillverkarna m\u00f6jlighet att skapa anpassade invertermoduler.<\/p>\n
SiC:s h\u00f6ga switchfrekvenser och l\u00e5ga effektf\u00f6rluster g\u00f6r att den kan ge h\u00f6gre energit\u00e4thet i systemet. F\u00f6r att maximera denna f\u00f6rdel m\u00e5ste man dock ta h\u00e4nsyn till b\u00e5de filter- och kylfl\u00e4nsvolymerna samt balansen mellan omvandlarnas switchfrekvens och verkningsgrad f\u00f6r att optimera dessa volymer.<\/p>\n
Kostnaderna f\u00f6r SiC-substrat \u00e4r fortfarande den st\u00f6rsta faktorn bakom de totala kostnaderna och uppv\u00e4ger bidragen fr\u00e5n epitaxi, tillverkning och utbyte. Hybridmoduler som CoolSiC kan dock hj\u00e4lpa till att \u00f6verbrygga detta gap genom att kombinera IGBT:er med SiC-dioder.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon Carbide (SiC), an ultra wide band-gap semiconductor material, is growing increasingly popular as an industrial voltage source converter component. SiC can withstand higher temperatures and voltages than silicon; German manufacturer Danfoss operates an SiC Center of Excellence consisting of offices and a 600m2 lab dedicated to developing and testing power semiconductors. SPT testing compared… L\u00e4s mer \"Power MOSFETs av kiselkarbid<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-619","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/619","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=619"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/619\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":620,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/619\/revisions\/620"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=619"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=619"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=619"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}