Pritet karbid silikoni për automjete të reja energjetike

Silicon ka qenë gjithmonë materiali më i përdorur për prodhimin e çipave gjysmëpërçues, kryesisht për shkak të rezervës së madhe të silikonit, kostoja është relativisht e ulët, dhe përgatitja është relativisht e thjeshtë. Sidoqoftë, aplikimi i silikonit në fushën e optoelektronikës dhe pajisjeve me fuqi të lartë me frekuencë të lartë pengohet, dhe performanca e funksionimit të silikonit në frekuenca të larta është e dobët, e cila nuk është e përshtatshme për aplikime me tension të lartë. Këto kufizime e kanë bërë gjithnjë e më të vështirë për pajisjet e energjisë me bazë silikoni për të përmbushur nevojat e aplikacioneve në zhvillim siç janë automjetet e reja energjetike dhe hekurudhat me shpejtësi të lartë për performancën me fuqi të lartë dhe me frekuencë të lartë.

Në këtë kontekst, Silicon Carbide ka hyrë në qendër të vëmendjes. Krahasuar me materialet gjysmëpërçuese të gjeneratës së parë dhe të dytë, SIC ka një seri vetive të shkëlqyera fiziko -kimike, përveç gjerësisë së hendekut të brezit, ai gjithashtu ka karakteristikat e fushës elektrike të ndarjes së lartë, shpejtësisë së lartë të ngopjes, përçueshmëri të lartë termike, densitet të lartë të elektroneve dhe lëvizshmëri të lartë. Fusha elektrike e prishjes kritike e SIC është 10 herë më shumë se e SI dhe 5 herë më shumë se GaAs, e cila përmirëson kapacitetin e tensionit të rezistencës, frekuencën e funksionimit dhe densitetin aktual të pajisjeve bazë SIC, dhe zvogëlon humbjen e përcjelljes së pajisjes. Shoqëruar me një përçueshmëri më të lartë termike sesa Cu, pajisja nuk kërkon pajisje shtesë për shpërndarjen e nxehtësisë për t'u përdorur, duke zvogëluar madhësinë e përgjithshme të makinës. Për më tepër, pajisjet SIC kanë humbje shumë të ulëta të përcjelljes dhe mund të mbajnë performancë të mirë elektrike në frekuenca ultra të larta. Për shembull, ndryshimi nga një zgjidhje me tre nivele bazuar në pajisjet SI në një zgjidhje me dy nivele bazuar në SIC mund të rrisë efikasitetin nga 96% në 97.6% dhe të zvogëlojë konsumin e energjisë deri në 40%. Prandaj, pajisjet SIC kanë avantazhe të mëdha në aplikime me fuqi të ulët, të miniaturizuar dhe me frekuencë të lartë.

Krahasuar me silikonin tradicional, performanca kufitare e përdorimit të karbidit të silikonit është më i mirë se ai i silikonit, i cili mund të plotësojë nevojat e aplikimit me temperaturë të lartë, presion të lartë, frekuencë të lartë, fuqi të lartë dhe kushte të tjera, dhe karbidi aktual i silikonit është aplikuar Pajisjet RF dhe pajisjet e energjisë.

Materialet e karbidit të silikonit mund ta bëjnë madhësinë e pajisjes më të vogël dhe më të vogël, dhe performanca po bëhet më e mirë dhe më e mirë, kështu që vitet e fundit, prodhuesit e automjeteve elektrike e kanë favorizuar atë. Sipas ROHM, një konvertues 5kW LLCDC/DC, bordi i kontrollit të energjisë u zëvendësua nga karbidi i silikonit në vend të pajisjeve silikoni, pesha u zvogëlua nga 7 kg në 0.9 kg, dhe vëllimi u zvogëlua nga 8755cc në 1350cc. Madhësia e pajisjes SIC është vetëm 1/10 e asaj të pajisjes silikoni me të njëjtën specifikim, dhe humbja e energjisë e sistemit SI Carbit MOSFET është më pak se 1/4 e asaj të IGBT me bazë silikoni, i cili gjithashtu mund të Sillni përmirësime të konsiderueshme të performancës në produktin përfundimtar.