A következő generáció meghajtása: a SiC MOSFETek, SBD-k és kapucs-meghajtók szinergiája

A teljesítményelektronikai táján egy kicsit rejtélyes változás zajlik három kulcsfontosságú technológiai fejlődés miatt: szilíciumkarbids MOSFET-ek (SiC), Schottky-barrier diódok (SBD) és nagyon fejlett kapucs-mosógató áramkörök. Ez potenciálisan egy új vezető szövetség lehet, amely forradalmi hatékonyságot, megbízhatóságot és fenntarthatóságot hoz be az új era teljesítménykonverzióban. Ennek a változásnak a közepén ezeknek a részeknek az együttműködése mozdítja a teljesítményrendszereket egy teljesen új energia korba.

SiC MOSFET-ek és SBD-k a jövő erő elektronikájához

Ezeknek a kiváló tulajdonságoknak, mint például a magas hővezetékenység, az alacsony kapcsolási veszteségek és a sokkal magasabb hőmérsékletű és feszültségi működésnek, mint a konvencionális szilícium-alapú anyagoknál, köszönhetően ezáltal meg lett fejtve az áramforgalom elektronikájában lévő forradalmi újítás. Pontosabban, a SiC MOSFET-ek lehetővé teszik a magasabb kapcsolási gyakoriságot, ami jelentősen csökkenti a vezetési és kapcsolási veszteségeket, ha összehasonlítjuk a szilícium-alapú alternatívával. A SiC SBD-ekkel párhuzamosan, amelyek előírhatatlanul alacsony előre irányított feszültségi esés és majdnem nulla visszafelé irányított helyreállítási veszteséget kínálnak, ezek a berendezések bevezetik egy új kor alkalmazásokba - adataitovábbító központoktól az elektromos repülőgépekig. Új szabványokat határoznak meg az iparág számára, kihívva a megszokott teljesítményszinteket, és lehetővé teszik a kisebb / könnyebb súlyú, nagyobb hatékonyságú erőrendszer teremtését.

A legjobb kombináció SiC-eszközök és modern kapuvezérlők között

A fejlett kapcsvezérlés nagyban segíti abban, hogy teljesen kihasználjuk a SiC MOSFET-ek és SBD-k potenciálját. A SiC önmagában alkalmas lenne, és ezek az értékelők exaktak a működés sebességében a legjobb kapcsolási feltételek biztosítására LS-SiC eszközök használatával. Azok csökkentik az EMI-t, a kapu rezgés csökkentésével és a növekvő/északadó időpontok sokkal jobb ellenőrzésével. Emellett ezek a vezérlők általában tartalmazzák a védelmi függvényeket túlzó áram (OC), OC és rövidzáró biztonságos működési terület (SCSOA) robustness szempontjából, valamint a feszültségi hibákat, például az alacsonyfeszültségű zárolást (UVLO), hogy védjék a SiC eszközöket nem kívánt események esetén. Ilyen harmonikus integráció nemcsak optimalizált rendszer teljesítményt, de a SiC eszközök hosszú élettartamát is biztosít.

Következő Generáció Energiamodulok: Energiamentesítés és Kibocsátások Csökkentése

A SiC-alapú hatóerő-modulok használatának fő motivációja a nagy energiamentesítési és szén-dioxid-nyomvonal csökkentési potenciál. Mivel a SiC-eszközök nagyobb hatékonysággal működnek, ezáltal segítenek az energiafogyasztás és a hulla-hő termelés csökkentésében. Ez jelentős csökkentést eredményezhet az energia-számokban és a GHG-kibocsátásban nagymértékű ipari alkalmazásokon keresztül, valamint a megújuló energia-rendszeren is. Jól látható példája annak az elektrikus járművek (EV-k) baterái esetében, amelyek SiC technológiát használnak, hogy növeljék az egyoltos elérhető utat, valamint a növekvő teljesítményt és csökkentett hűtési igényeket a napfény-invertereknél. Ez teszi a SiC részes rendszereket alapvetővé a világ tisztább fenntartható jövő felé történő áttérésében.

SiC együttműködésben: További megbízhatóság a rendszerből

Bármely erőelektronikai alkalmazás nagy megbízhatóságot igényel, és a SiC MOSFET-ek, SBD-k és fejlett áramellenesvezetések kombinációja jelentős mértékben segít a megbízhatóság terén. A SiC intrinzi környezeti és elektromos töltés elleni rugalmassága biztosítja a teljesítmény egyenletességét akár a legextrémebb használati eseteknél is. Emellett a SiC-eszközök lehetővé teszik a csökkentett hőcirkulációt és az alacsonyabb működési hőmérsékleteket, amelyek csökkentik a hőtömeg hatását a más rendszerkomponenseken, így növelik a teljes megbízhatóságot. Ezen rugalmasságot tovább erősítik a modern áramellenesvezetésekbe épített védő mechanizmusok, mint részét a komplex megbízhatósági mérnöki megoldásoknak. A teljes szintű immunítás a rács, rezgés és a hőmérséklet változások ellen lehetővé teszi a SiC-alapú rendszereknek éveken keresztül működni nehézségek között – ami azt is jelenti, hogy sokkal hosszabb karbantartási időközökkel járunk, amelyek kevesebb leállási időt eredményeznek, ha összehasonlítjuk a szilíciummal.

Miért fontos a SiC az elektrikus járművek és az újenergiáiak területén

A SiC technológia vezetője a töltőanyagok területén az elektromos járművek (EVs) és az újenergiás rendszerek, mindkét szektor alkalmas gyors növekedésre. A SiC hajtómódulok lehetővé teszik az EV-ek gyorsabb töltését, hogy tovább menjenek és hatékonyságuk növekszik, így segítenek az elektrikus mobilitás tömeges elterjedésében. A SiC technológia javít a jármű dinamikáján és növeli az utasszórást a teljesítményelektronika méretének és súlyának csökkentésével. A SiC eszközök központi szerepet játszanak az újenergia területén is, mivel javítanak az efficienciában a napraforgó inverterekben, a szélcsatorna konverterekben és az energia-tároló rendszerekben. Ezek a teljesítmény-elektronikai elemek lehetővé teszik a háló integrációját és optimalizálják az újenergia források kínálatát a rendszer gyakoriságának és feszültség-válaszának stabilizálásával (miattuk a magasabb feszültségek, áramok kezelésének képességének és alacsonyabb veszteségek miatt), így jelentős hozzájárulást nyújtanak egy jobb dualis előnnyel rendelkező kombinációnak.

Összefoglalóan, ez a SiC MOSFETek + SBD-k csomag az előrehaladott áramkörvezérlőkkel egyik példája arra, hogy hogyan mutatják egyszerűen meg, hogy a szinergiák milyen mértékben változtathatnak sok dolgon nézve! Ez a hármasközösség kora nincs határának a hatékonysági technológiai elõnnyel, megfordítható megbízhatósági rétegekkel és zöld tudományos alapú fenntarthatósággal nemcsak inspirálja a jövő hullámát a teljesítményelektronikában, hanem további energiatudatos tisztább világunk felé is tol bennünket. Ahogy ezek a technológiák tovább fejlődnek a kutatás és fejlesztés tevékenységei során, a SiC kor új szakaszára emelkedünk.