Silisiumkarbid er en forbindelse som ofte brukes i kraftelektronikk. Det har en rekke egenskaper som kan forbedre ytelsen i forhold til silisiumbaserte enheter, blant annet \u00f8kt sperrespenningskapasitet og redusert spesifikk on-motstand.<\/p>\n
Littelfuses forskning p\u00e5 disse egenskapene har resultert i ny teknologi som er utviklet for \u00e5 \u00f8ke effektiviteten i AGPU-baserte systemer. Littelfuse har gjennomf\u00f8rt omfattende fors\u00f8k med eksperimentelle systemer som er utviklet gjennom dette forskningsprosjektet, og som har vist at teknologien er effektiv.<\/p>\n
Silisiumkarbid, en legering som best\u00e5r av silisium og karbon, har lenge v\u00e6rt brukt som slipemateriale i slipeskiver, siden det f\u00f8rste gang dukket opp i slipeskiver p\u00e5 1920-tallet. Senere ble det brukt til produksjon av skuddsikker vestkeramikk, og i den senere tid har det blitt brukt som substrat i produksjon av krafthalvledere. Nylig ble det imidlertid oppdaget at det har flere unike egenskaper som gj\u00f8r det spesielt godt egnet til produksjon av elektroniske komponenter, for eksempel til produksjon av krafthalvledere.<\/p>\n
SiC, eller silisiumkarbid, kan revolusjonere kraftelektronikken som et alternativ til silisiumbaserte enheter p\u00e5 grunn av de unike elektriske egenskapene som gj\u00f8r at det kan gi betydelige fordeler i forhold til IGBT-er og MOSFET-er i silisium.<\/p>\n
Siden nitridhalvledere har en h\u00f8y elektrisk feltstyrke, er det mulig \u00e5 lage mye mindre gate- og driftlag enn det som er mulig med silisium - noe som gir h\u00f8yere driftsspenninger og kortere koblingstider, i tillegg til at driftstemperaturene kan v\u00e6re mye h\u00f8yere enn for konvensjonelle silisiumbaserte halvledere.<\/p>\n
Alle disse faktorene til sammen gir en halvleder med overlegen ytelse p\u00e5 tvers av mange bruksomr\u00e5der, noe som har resultert i utstrakt bruk i kraftelektronikkdesign, for eksempel i ladere til elbiler, solcelleomformere og traksjonsomformere.<\/p>\n
Silisiumkarbid kan h\u00e5ndtere h\u00f8ye niv\u00e5er av transienter uten \u00e5 bli kompromittert, noe som gj\u00f8r det til et utmerket materialvalg for harde og myke koblingstopologier som LLC- og ZVS-topologier.<\/p>\n
Wolfspeeds WolfPACK-kraftmoduler er et ideelt valg for denne typen applikasjoner og har mange funksjoner som gj\u00f8r dem egnet for h\u00f8yytelsesladere for elbiler, solcelleomformere, traksjonsomformere og str\u00f8mdistribusjon til datasentre. Last ned v\u00e5rt whitepaper for \u00e5 f\u00e5 mer innsikt i denne teknologien og hvordan den kan bidra til \u00e5 oppn\u00e5 effektivitet og ytelse for ditt neste design:<\/p>\n
Silisiumkarbid, ofte omtalt som SiC, har blitt et stadig mer popul\u00e6rt materiale innen kraftelektronikk p\u00e5 grunn av sine unike egenskaper. SiC har en eksepsjonell elektrisk feltstyrke som gj\u00f8r det mulig \u00e5 oppgradere ytelsen i MOSFET-er betraktelig - og gj\u00f8r det mulig for designere \u00e5 utvikle enheter som er i stand til \u00e5 h\u00e5ndtere effekttransienter som normalt ville f\u00e5tt tradisjonelle IGBT-er eller standard effekt-MOSFET-er til \u00e5 svikte.<\/p>\n
Silisiumkarbid kan operere ved h\u00f8yere temperaturer enn silisium, noe som reduserer varmeutviklingen i str\u00f8mkretser og \u00f8ker effektiviteten og reduserer varmetapet, slik at man sparer mer energi og sparer kostnader p\u00e5 bortkastet energi. I tillegg gir SiC bedre beskyttelse mot lysbuer og overspenninger, noe som er fordelaktig b\u00e5de i bilindustrien og i industrien.<\/p>\n
SiC er en annen fordel p\u00e5 grunn av de lave koblingstapene, spesielt sammenlignet med silisiumtransistorer. SiC MOSFET-er har lavere ledningseffekttap og kan sl\u00e5s av og p\u00e5 raskere, noe som gir bedre systemytelse - spesielt nyttig i applikasjoner der str\u00f8mbrytere m\u00e5 sl\u00e5s av og p\u00e5 ofte.<\/p>\n
Silisiumkarbid-kraftmoduler har kapasitet til \u00e5 h\u00e5ndtere store str\u00f8mstyrker, noe som gj\u00f8r dem perfekte for krevende bruksomr\u00e5der. De kan h\u00e5ndtere opptil 40 ampere kontinuerlig eller korte st\u00f8t p\u00e5 100 ampere - betydelig h\u00f8yere enn tradisjonelle silisium-IGBT-er, som bare t\u00e5ler 10 ampere kontinuerlig drift.<\/p>\n
For \u00e5 evaluere ytelsen til SiC-IGBT-er ble det konstruert flere eksperimentelle systemer. Disse inkluderte AGPU-system, enkeltpulstest (SPT) og trefasede vekselrettersystemer. Alle tre viste at SiC-IGBT overgikk sine Si-IGBT-kolleger b\u00e5de n\u00e5r det gjaldt harde og myke koblingsegenskaper samt effektivitet.<\/p>\n
N\u00e5r man bruker en SiC-IGBT, er det imidlertid n\u00f8dvendig \u00e5 ta hensyn til kravene til gate-driveren. Induktansen m\u00e5 v\u00e6re s\u00e5 lav som mulig for \u00e5 unng\u00e5 ringing og elektromagnetisk interferens (EMI), og den m\u00e5 ogs\u00e5 t\u00e5le den n\u00f8dvendige gatespenningen under av\/p\u00e5-operasjoner.<\/p>\n
Silisiumkarbid er et nytt materiale med en rekke fordeler sammenlignet med tilsvarende materialer av silisium. Blant annet utmerker silisiumkarbid seg ved at det er bedre til \u00e5 lede bort varme, samtidig som det har h\u00f8yere kritisk gjennomslagsstyrke (opptil 10 ganger h\u00f8yere) og er mer p\u00e5litelig i milj\u00f8er med h\u00f8ye temperaturer. I tillegg er koblings- og ledningstapene lavere, noe som f\u00f8rer til h\u00f8yere effektivitet - disse egenskapene gj\u00f8r silisiumkarbid ideelt for kraftkonverteringsapplikasjoner.<\/p>\n
Silisiumkarbid (SiC) er en forbindelse som best\u00e5r av silisium og karbon, og som har eksepsjonelle elektriske egenskaper som gj\u00f8r det velegnet til krafthalvlederapplikasjoner. SiCs sikkerhet, milj\u00f8vennlighet og utmerkede ytelse gj\u00f8r det spesielt egnet i vekselrettere, ombordladere, DC\/DC-omformere og DC\/AC-omformere. I tillegg kan denne nye teknologien potensielt \u00f8ke rekkevidden til elbiler med s\u00e5 mye som 6 prosent.<\/p>\n
SiC-effekt-MOSFET-er har lavere koblingsmotstand og raskere inn- og utkoblingstider enn tilsvarende IGBT-er i silisium, noe som gj\u00f8r det mulig \u00e5 levere h\u00f8y str\u00f8mkapasitet i en kompakt innkapsling med f\u00e6rre eksterne komponenter, noe som gir kostnadsbesparelser og forbedret p\u00e5litelighet.<\/p>\n
SiC er et utmerket materialvalg p\u00e5 grunn av sin evne til \u00e5 motst\u00e5 plutselige spenningstransienter, noe som gir ekstra sikkerhet under feilforhold. Denne egenskapen gj\u00f8r det ogs\u00e5 mulig \u00e5 h\u00e5ndtere kortslutningsstr\u00f8m, noe som gir bedre sikkerhetstiltak mot kortslutningsstr\u00f8m.<\/p>\n
SiC-IGBT-er er et ideelt valg for hybride kraftmoduler, ettersom driftstemperaturomr\u00e5det er st\u00f8rre enn for standard IGBT-er - denne egenskapen er spesielt viktig i industrielle milj\u00f8er der komponentene kan v\u00e6re utsatt for t\u00f8ffe omgivelser. I tillegg gj\u00f8r det st\u00f8rre gate-til-emitter-spenningsutslaget at de kan fungere ved h\u00f8yere str\u00f8mniv\u00e5er uten problemer med over- eller underspenning.<\/p>\n
Halvledere av silisiumkarbid har blitt et stadig mer popul\u00e6rt valg for ulike bruksomr\u00e5der. Energieffektiviteten er langt bedre enn hos tradisjonelle silisiumkomponenter, og de t\u00e5ler h\u00f8yere temperaturer uten \u00e5 ta skade. Det lavere koblingstapet muliggj\u00f8r dessuten h\u00f8yere frekvenser enn vanlige silisiumtransistorer - perfekt for harde og resonante koblingstopologier. Den mye h\u00f8yere kritiske gjennomslagsstyrken sammenlignet med standard MOSFET-er gj\u00f8r dem dessuten enda mer robuste mot h\u00f8yspenningsbelastninger.<\/p>\n
Forskere har nylig brukt SPT til \u00e5 m\u00e5le koblingsegenskapene til Si-IGBT-er og SiC-IGBT-er under resistiv og RL-belastning. M\u00e5lingene viste at SiC-IGBT-enheter hadde lavere koblingstap p\u00e5 grunn av lavere kollektor-emitter-motstand og raskere koblingstider, noe som f\u00f8rte til h\u00f8yere konverteringseffektivitet.<\/p>\n
Selv om IGBT-er generelt anses som ideelle for industrielle spenningskildeomformere, er de ikke alltid den optimale l\u00f8sningen for alle bruksomr\u00e5der. De har h\u00f8yere koblingstap enn andre typer effekthalvledere, noe som kan f\u00f8re til betydelig temperaturstigning i systemene, \u00f8ke varmespredningen og redusere effektiviteten.<\/p>\n
Effekt-MOSFET-er i silisiumkarbid har mye h\u00f8yere kritisk gjennomslagsstyrke enn IGBT-er, og de fungerer p\u00e5litelig ved mye h\u00f8yere temperaturer, noe som gj\u00f8r dem i stand til \u00e5 motst\u00e5 transienter i kraftsystemer og dermed forbedre den generelle p\u00e5liteligheten.<\/p>\n
Infineon tilbyr IGBT- og silisiumkarbidteknologier for applikasjoner som omfatter traksjonsomformere og solcelleomformere, gate-drivere for IGBT-er og effekt-MOSFET-er i silisiumkarbid som gir maksimal ytelse og effektivitet i hard-switching-topologier samt \u00f8kte svitsjefrekvenser, noe som f\u00f8rer til mindre systemst\u00f8rrelser med redusert vekt og h\u00f8yere effekttetthet.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is a compound often utilized in power electronics devices. It possesses various attributes that can improve performance over silicon-based devices, including increased blocking voltage capacities and reduced specific on-resistance. Littelfuse’s research on these attributes has resulted in new technology designed to increase efficiency within AGPU-based systems. Littelfuse has successfully conducted extensive trials using […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-537","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/537","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=537"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/537\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":538,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/537\/revisions\/538"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=537"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=537"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=537"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}