Powermosfets av kiselkarbid har blivit en alltmer popul\u00e4r komponent i elektronikkretsar och erbjuder m\u00e5nga f\u00f6rdelar j\u00e4mf\u00f6rt med sina motsvarigheter av kisel.<\/p>\n
\u00c4ven om denna nya teknik till en b\u00f6rjan var l\u00e5ngsam att f\u00e5 f\u00e4ste, \u00f6kar dess anv\u00e4ndning gradvis av flera sk\u00e4l. Viktiga attribut inkluderar:.<\/p>\n
MOSFETs och IGBTs av kiselkarbid (SiC) \u00e4r betydligt mer energieffektiva \u00e4n sina motsvarigheter av kisel och ger olika f\u00f6rdelar f\u00f6r h\u00f6geffektsapplikationer. SiC-enheter har snabbare v\u00e4xlingshastigheter samtidigt som de \u00e4r l\u00e4mpliga f\u00f6r milj\u00f6er med h\u00f6gre temperaturer, samt minskad ledningsf\u00f6rlust som hj\u00e4lper till att minimera effektf\u00f6rlusterna i systemen.<\/p>\n
SiC MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) \u00e4r en halvledaranordning som best\u00e5r av tre huvudlager: k\u00e4lla, grind och dr\u00e4nering. De \u00e4r anslutna genom ett elektriskt f\u00e4lt som induceras n\u00e4r str\u00f6mmen sl\u00e5s p\u00e5. SiC MOSFETs erbjuder bred temperaturtolerans med h\u00f6g genombrottssp\u00e4nning vilket g\u00f6r dem till ett bra alternativ f\u00f6r h\u00f6gsp\u00e4nningsenheter.<\/p>\n
Prestanda f\u00f6r unipol\u00e4ra SiC power MOSFET begr\u00e4nsas av tv\u00e5 viktiga parametrar - genomslagssp\u00e4nning och p\u00e5-resistans. F\u00f6r att \u00f6ka genomslagssp\u00e4nningen m\u00e5ste n-lagrets resistans (driftlager eller sp\u00e4nningsblockerande lager) bli mindre resistivt - detta kan \u00e5stadkommas med hj\u00e4lp av injektion av minoritetsb\u00e4rare fr\u00e5n p-regionen till det tjocka n-lagret, vilket g\u00f6r att b\u00e5de elektroner och h\u00e5l kan bidra med str\u00f6m genom dess driftlager.<\/p>\n
Denna process \u00e4r k\u00e4nd som lavinnedbrytning. Tyv\u00e4rr kan det kritiska elektriska f\u00e4ltet - som best\u00e4mmer genomslagssp\u00e4nningen - p\u00e5verkas av kristallorientering och h\u00e5linitierade b\u00e4rarmultiplikationsprocesser; f\u00f6r att ytterligare f\u00f6rb\u00e4ttra denna typ av genomslag kr\u00e4vs att antingen h\u00e5l- eller elektroninitierade b\u00e4rarmultiplikationsprocesser \u00e4ger rum samtidigt.<\/p>\n
Effekt-MOSFET:er i SiC \u00f6vertr\u00e4ffar kisel-MOSFET:er genom att erbjuda h\u00f6gre str\u00f6mt\u00e4thet med l\u00e4gre genomg\u00e5ngsmotst\u00e5nd och switchf\u00f6rluster, vilket ger l\u00e4gre effektf\u00f6rluster vid anv\u00e4ndning i applikationer som ombordladdare, DC\/DC-omvandlare och solcellsomvandlare p\u00e5 elektriska hybridfordon med systemsp\u00e4nningar p\u00e5 \u00f6ver 800 V.<\/p>\n
Unipol\u00e4ra SiC-powermosfets arbetar vid betydligt h\u00f6gre temperaturer \u00e4n sina motsvarigheter i kisel, vilket leder till betydligt h\u00f6gre str\u00f6mt\u00e4thet och minskat on-motst\u00e5nd, tillsammans med snabbare switchhastigheter som hj\u00e4lper till att minimera ledningsf\u00f6rlusterna, vilket ger h\u00f6gre systemeffektivitet.<\/p>\n
SiC pn-\u00f6verg\u00e5ngar har en inneboende b\u00e4rarkoncentration som \u00e4r mer \u00e4n 10 storleksordningar l\u00e4gre \u00e4n den som finns i kisel, vilket minskar sj\u00e4lvuppv\u00e4rmningen och \u00f6kar tillf\u00f6rlitligheten. Dessutom g\u00f6r det breda bandgapet att l\u00e4ckstr\u00f6mst\u00e4theten kan minskas avsev\u00e4rt, vilket ytterligare minskar parasiteffekterna och den totala effektf\u00f6rlusten.<\/p>\n
Genom att implementera en icke-nodkontaktmetod och ett tunnare gateoxidskikt kunde vi producera en 2 kV, 5 A 4-H SiC MOSFET power diMOSFET med \u00f6kad blockeringssp\u00e4nning och minskat specifikt on-motst\u00e5nd, vilket resulterade i betydande \u00f6kningar av dess meritv\u00e4rde. Denna h\u00f6gpresterande SiC MOSFET finns i solcellsv\u00e4xelriktare, energilagringsteknik som batterier och serverdatacenter som anv\u00e4nds f\u00f6r AI-bearbetning av stora datam\u00e4ngder.<\/p>\n
Power-MOSFET:er av kiselkarbid har \u00f6verl\u00e4gsen blockeringssp\u00e4nning och str\u00f6mhanteringskapacitet j\u00e4mf\u00f6rt med sina motsvarigheter av kisel, vilket g\u00f6r dem l\u00e4mpliga f\u00f6r applikationer som kr\u00e4ver h\u00f6gre temperaturer d\u00e4r termisk flykt kan vara ett problem.<\/p>\n
SiC MOSFETs och IGBTs har l\u00e4gre RDS (on)-tal som varierar mindre med temperaturen, vilket m\u00f6jligg\u00f6r h\u00f6gre switchfrekvenser f\u00f6r snabbare motorstyrning i applikationer som verktygsmaskiner och automatiserade tillverkningsanl\u00e4ggningar - vilket ger h\u00f6gre produktivitet och precision \u00e4n deras motsvarigheter i kisel.<\/p>\n
Kiselkarbidens l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgningskoefficient g\u00f6r den till ett utm\u00e4rkt materialval f\u00f6r stora astronomiska teleskop som Herschel Space Telescope-speglarna. P\u00e5 grund av sina h\u00e5rda och styva egenskaper \u00e4r kiselkarbid dessutom ett utm\u00e4rkt materialval f\u00f6r komponenter i subsystem till rymdfarkoster som m\u00e5ste t\u00e5la h\u00f6ga niv\u00e5er av transienter utan att vridas eller b\u00f6jas under stress.<\/p>\n
Kiselkarbid har en v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga som \u00e4r ungef\u00e4r dubbelt s\u00e5 h\u00f6g som kisel, vilket inneb\u00e4r att den kan kylas vid betydligt l\u00e4gre temperaturer utan att ytterligare kylsystem beh\u00f6vs - vilket sparar b\u00e5de kostnader och systemstorlek. Dessutom g\u00f6r h\u00f6gre driftstemperaturer att enheterna kan arbeta effektivt med \u00f6kad tillf\u00f6rlitlighet i h\u00f6geffektsapplikationer.<\/p>\n
Power-MOSFETS i kiselkarbid har l\u00e4gre on-resistans och switchf\u00f6rluster j\u00e4mf\u00f6rt med traditionella Si IGBT:er, vilket g\u00f6r dem l\u00e4mpliga f\u00f6r h\u00e5rda och resonanta switchtopologier som LLC och ZVS. Dessutom m\u00f6jligg\u00f6r deras h\u00f6gre switchfrekvenser mindre kretsstorlekar och \u00f6kad effektt\u00e4thet.<\/p>\n
Effekt-MOSFET:er av kiselkarbid har m\u00e5nga f\u00f6rdelar som g\u00f6r dem attraktiva i m\u00e5nga till\u00e4mpningar, t.ex. n\u00e4r de ers\u00e4tter IGBT:er i resonansomvandlare som styr h\u00f6ghastighetsservomotorer som anv\u00e4nds vid automatiserad tillverkning, vilket eliminerar stora kylfl\u00e4nsar samtidigt som systemeffektiviteten \u00f6kar och effektf\u00f6rlusterna minskar. Deras h\u00f6gre driftstemperaturer och \u00f6verl\u00e4gsna v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga minskar ocks\u00e5 systemets effektf\u00f6rluster.<\/p>\n
Eftersom de anv\u00e4nder Schottky-barri\u00e4rdioder med dr\u00e4neringsk\u00e4lla f\u00f6r att snabbt n\u00e5 ett fr\u00e5nl\u00e4ge vid avst\u00e4ngning, ger dessa enheter snabba \u00e5terh\u00e4mtningstider vid avst\u00e4ngning. Detta st\u00e5r i kontrast till IGBT-enheter d\u00e4r det kan ta mycket l\u00e4ngre tid f\u00f6r svansstr\u00f6mmen att avledas till ett avst\u00e4ngt tillst\u00e5nd.<\/p>\n
Power mosfets av kiselkarbid med l\u00e4gre switchf\u00f6rluster bidrar till \u00f6kad energieffektivitet, l\u00e4gre koldioxidutsl\u00e4pp och f\u00f6rb\u00e4ttrad tillf\u00f6rlitlighet, mer kompakt kretsdesign, l\u00e4gre komponentkostnader och minskat antal komponenter - vilket g\u00f6r kiselkarbid till ett utm\u00e4rkt val f\u00f6r h\u00f6ghastighetsapplikationer som DC\/DC-omvandlare och v\u00e4xelriktare i elektriska hybridfordon - de klarar sp\u00e4nningar p\u00e5 upp till 1.200 V i b\u00e5de f\u00f6rpackade och nakna versioner av dessa enheter.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide power mosfets have become an increasingly popular component in electronics circuit designs, offering numerous advantages over their silicon counterparts. While this new technology was initially slow to take hold, its adoption is gradually growing for several reasons. Key attributes include:. High Voltage Breakdown Silicon carbide (SiC) MOSFETs and IGBTs are considerably more energy… L\u00e4s mer \"Power Mosfet i 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-98","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/98","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=98"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/98\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":99,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/98\/revisions\/99"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=98"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=98"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=98"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}