Tehnologija inverterjev iz silicijevega karbida je zanimiv napredek na podro\u010dju energetskih polprevodnikov. V primerjavi z obi\u010dajnimi silicijevimi napravami se pona\u0161a s \u0161tevilnimi prednostmi, med drugim z do desetkrat manj\u0161imi izgubami energije in izbolj\u0161ano toplotno zmogljivostjo.<\/p>\n
McLaren Applied uporablja visokonapetostni polprevodni\u0161ki polprevodni\u0161ki tranzistor CoolSiC (MOSFET), ki je zasnovan posebej za visokonapetostne 800-voltne sisteme v pretvornikih vleke elektri\u010dnih vozil.<\/p>\n
Gostota mo\u010di pomeni koli\u010dino elektri\u010dne energije, ki jo lahko pretvornik proizvede na enoto prostornine, kar je pomemben dejavnik pri uporabi v elektri\u010dnih vozilih, ki morajo delovati pri visokih napetostih in frekvencah za \u010dim ve\u010djo energetsko u\u010dinkovitost. Za dosego tega cilja morajo proizvajalci zmanj\u0161ati celotno velikost in hkrati pove\u010dati izhodno mo\u010d - pri tem so silicijevokarbidni pretvorniki odli\u010dni, saj imajo zelo visoko gostoto mo\u010di, zaradi \u010desar so bistveno manj\u0161i od obi\u010dajnih pretvornikov.<\/p>\n
Parazitno induktivnost je treba omejiti, da se pove\u010da gostota mo\u010di, saj lahko prevelika induktivnost povzro\u010di te\u017eave, kot so zvonjenje napetosti in pove\u010dane emisije EMI ter motnje nizkonapetostnih signalov iz tokovnih senzorjev. Za u\u010dinkovito omejitev induktivnosti morajo oblikovalci pri na\u010drtovanju teh re\u0161itev skrbno upo\u0161tevati specifikacije napajalnih modulov, tehnologijo vodil, kondenzatorje za povezavo z enosmernim tokom in toplotni razpored.<\/p>\n
\u0160iroka pasovna vrzel silicijevega karbida omogo\u010da, da tranzistorji prenesejo vi\u0161je napetosti in temperature kot tipi\u010dni silicijevi polprevodniki, kar omogo\u010da vi\u0161je delovne frekvence, ki pove\u010dujejo u\u010dinkovitost in zmanj\u0161ujejo izgube energije. Poleg tega je silicijev karbid odli\u010den prevodnik toplote; trikrat bolj\u0161i od silicija in drugi za diamantom.<\/p>\n
Raziskave NREL na podro\u010dju toplotnega upravljanja elektroenergetskih modulov s \u0161irokim razponom so jim omogo\u010dile razvoj prisilnega zra\u010dnega hlajenja inverterjev SiC, kar omogo\u010da zmanj\u0161anje povr\u0161ine komponent, izbolj\u0161anje zmogljivosti in u\u010dinkovitosti ter podporo delovanju pri vi\u0161jih frekvencah za te\u017eke aplikacije.<\/p>\n
Napajalna elektronika za elektri\u010dna vozila (EV) ima veliko vlogo pri u\u010dinkovitosti (in s tem pri dosegu in \u010dasu polnjenja). Bistveno vlogo ima zlasti inverter, ki pretvarja enosmerno energijo, shranjeno v baterijah, v izmeni\u010dno energijo, potrebno za vo\u017enjo. Tehnologija silicijevega karbida (SiC) lahko zlahka ponudi re\u0161itev za te visokonapetostne zahteve; \u017ee si utira pot v pretvornike za elektri\u010dna vozila.<\/p>\n
Polprevodni\u0161ke naprave SiC so zasen\u010dile tradicionalne bipolarne tranzistorje z izoliranimi vratci (IGBT). Delujejo lahko pri vi\u0161jih temperaturah in se pona\u0161ajo z vi\u0161jimi prebojnimi polji, obenem pa imajo odli\u010dno toplotno prevodnost - to pomeni, da je mogo\u010de dovajati ve\u010dji tok z manj\u0161imi izgubami in izbolj\u0161ano u\u010dinkovitostjo.<\/p>\n
\u0160iroka pasovna vrzel SiC omogo\u010da, da naprave iz tega materiala prenesejo veliko vi\u0161je napetosti in temperature kot podobne naprave iz silicija (Si), kar pomeni manj na\u010dinov okvar in ve\u010djo zanesljivost v dalj\u0161em \u010dasovnem obdobju, kar je \u0161e posebej dragocena lastnost pretvornikov, pri katerih je dolgoro\u010dna zanesljivost klju\u010dnega pomena za dolgoro\u010dno delovanje.<\/p>\n
Za \u010dim ve\u010djo u\u010dinkovitost pretvornika iz silicijevega karbida je treba pri njegovem na\u010drtovanju upo\u0161tevati njegove prednosti. To vklju\u010duje skrbno postavitev tiskanega vezja, u\u010dinkovito usmerjanje napajanja in u\u010dinkovito uporabo tehnik toplotnega upravljanja. Poleg tega je treba uporabiti tudi stroge tehnike presku\u0161anja in zagotavljanja kakovosti, da se zagotovi, da kon\u010dni izdelek izpolnjuje cilje glede zmogljivosti, u\u010dinkovitosti in zanesljivosti - vklju\u010dno s funkcionalnim presku\u0161anjem, analizo zna\u010dilnosti elektri\u010dnega delovanja in meritvami u\u010dinkovitosti.<\/p>\n
Silicijev karbid (SiC) je izredno trd polprevodni\u0161ki material. Poleg tega ima odli\u010dno toplotno odpornost in vi\u0161jo prebojno napetost - lastnosti, zaradi katerih je idealen za visokonapetostne energetske aplikacije, kot so pretvorniki.<\/p>\n
Zaradi napredka v tehnikah izdelave so pretvorniki iz silikonskega karbida postali zanesljivej\u0161i. To vklju\u010duje nove postavitve tiskanih vezij in strategije za upravljanje toplote. Te zasnove omogo\u010dajo la\u017eje zmanj\u0161anje hrupa, pove\u010danje u\u010dinkovitosti, obvladovanje visokih tokov in obvladovanje ve\u010djih tokov brez pregrevanja; izbolj\u0161ujejo mo\u017enosti merjenja toplotnih karakteristik, kar proizvajalcem pomaga hitro ugotoviti te\u017eave; ter zagotavljajo izpolnjevanje varnostnih standardov in predpisov o elektromagnetni zdru\u017eljivosti.<\/p>\n
MOSFET-i SiC se od tradicionalnih tranzistorjev Si razlikujejo po manj\u0161i upornosti na dani povr\u0161ini, kar zmanj\u0161uje izgube prevodne mo\u010di in izbolj\u0161uje u\u010dinkovitost. Poleg tega lahko delujejo pri vi\u0161jih temperaturah in napetostih kot njihovi tradicionalni kolegi iz silicija, zaradi \u010desar so odli\u010dna izbira za vle\u010dne pretvornike elektri\u010dnih vozil, ki zahtevajo ve\u010dji razpon mo\u010di za dalj\u0161e razdalje vo\u017enje.<\/p>\n
Inverterji za elektri\u010dna vozila so klju\u010dni sestavni deli elektri\u010dnih sistemov elektri\u010dnih vozil, saj pretvarjajo enosmerni tok iz baterij v izmeni\u010dni tok za uporabo v motorju in nazaj v enosmerni tok za regenerativno zaviranje. Kot taki so sestavni del pogonskega sklopa elektri\u010dnega vozila in morajo biti zanesljivi. In\u017eenirji so eksperimentirali z razli\u010dnimi tehnologijami; podjetje Drive System Design je pred kratkim ustvarilo modularno zasnovo inverterja z odprto platformo, ki pospe\u0161uje \u010das razvoja in hkrati zagotavlja zanesljivo delovanje.<\/p>\n
Pretvorniki iz silicijevega karbida so lahko bistveno la\u017eji od svojih tradicionalnih kolegov. Manj\u0161a te\u017ea omogo\u010da la\u017ejo namestitev in delovanje ter ve\u010djo var\u010dnost z energijo in ni\u017eje skupne stro\u0161ke sistema; njihova ve\u010dja u\u010dinkovitost lahko celo podalj\u0161a doseg va\u0161ega elektri\u010dnega vozila!<\/p>\n
Pretvorniki iz silicijevega karbida imajo poleg zmanj\u0161anja te\u017ee \u0161e \u0161tevilne druge prednosti, med drugim pove\u010dajo gostoto mo\u010di in u\u010dinkovitost. Njihova vi\u0161ja preklopna frekvenca in\u017eenirjem omogo\u010da poenostavitev topologij vezij in zmanj\u0161anje \u0161tevila komponent za ve\u010dje prihranke pri stro\u0161kih sestavljanja; posledi\u010dno so ti inverterji tudi cenovno u\u010dinkovitej\u0161i in dostopnej\u0161i za nakup in vzdr\u017eevanje.<\/p>\n
Izjemna temperaturna odpornost silicijevega karbida in\u017eenirjem omogo\u010da, da pove\u010dajo preklopno frekvenco pretvornikov, s \u010dimer zmanj\u0161ajo toplotno obremenitev, se oddaljijo od resonan\u010dnih frekvenc in zmanj\u0161ajo tok valovanja, kar vse vodi k manj\u0161im izgubam. MOSFET-i iz silicijevega karbida tretje generacije podjetja ROHM omogo\u010dajo in\u017eenirjem, da izkoristijo te prednosti, ne da bi potrebovali zunanji push-pull buffer.<\/p>\n
Silicijev karbid je material z izjemno \u0161iroko pasovno vrzeljo, ki lahko deluje pri vi\u0161jih temperaturah, napetostih in frekvencah kot tipi\u010dni silicijevi polprevodniki. Poleg tega je bil zaradi svoje izjemne trdote pred odkritjem borovega karbida najtr\u0161a sinteti\u010dna snov na Zemlji. Silicijev karbid se uporablja v \u0161tevilnih aplikacijah, vklju\u010dno z izdelavo neprebojnih jopi\u010dev in uporabo kot abraziv za bru\u0161enje\/pe\u0161\u010deni papir ter v razli\u010dnih industrijskih aplikacijah.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide inverter technology is an exciting power semiconductor advancement. It boasts several advantages over conventional silicon devices, including lower power losses up to ten times less and improved thermal performance. McLaren Applied is employing a high-voltage CoolSiC metal oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET), designed specifically to handle high voltage 800-volt systems found in electric […]<\/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-354","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/354","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=354"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/354\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":355,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/354\/revisions\/355"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=354"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=354"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=354"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}