Hjem > Nyheder > Industri nyheder

Anvendelser af siliciumcarbid

2025-01-16

Blandt kernekomponenterne i elektriske køretøjer spiller motorkraftmoduler - primært ved hjælp af IGBT-teknologi - en afgørende rolle. Disse moduler bestemmer ikke kun nøgleydelsen af ​​det elektriske drivsystem, men tegner sig også for over 40 % af omkostningerne til motoromformeren. På grund af de betydelige fordele vedsiliciumcarbid (SiC)i forhold til traditionelle silicium (Si) materialer er SiC-moduler i stigende grad blevet vedtaget og promoveret inden for bilindustrien. Elbiler bruger nu SiC-moduler.


Området for nye energikøretøjer er ved at blive en afgørende kampplads for den udbredte indførelse afsiliciumcarbid (SiC)strømenheder og moduler. Nøglehalvlederproducenter implementerer aktivt løsninger som SiC MOS parallelle konfigurationer, trefasede fuldbro elektroniske kontrolmoduler og SiC MOS-moduler i bilindustrien, som fremhæver SiC-materialernes betydelige potentiale. SiC-materialernes høje effekt, høje frekvens og høje effekttæthedskarakteristika giver mulighed for en væsentlig reduktion i størrelsen af ​​elektroniske kontrolsystemer. Derudover har SiC's fremragende højtemperaturegenskaber fået stor opmærksomhed inden for den nye energibilsektor, hvilket har ført til kraftig udvikling og interesse.




I øjeblikket er de mest almindelige SiC-baserede enheder SiC Schottky-dioder (SBD) og SiC MOSFET'er. Mens isolerede gate bipolære transistorer (IGBT'er) kombinerer fordelene ved både MOSFET'er og bipolære junction transistorer (BJT'er),SiC, som et tredje generations wide-bandgap halvledermateriale, tilbyder bedre samlet ydeevne sammenlignet med traditionelt silicium (Si). De fleste diskussioner fokuserer dog på SiC MOSFET'er, mens SiC IGBT'er får lidt opmærksomhed. Denne forskel skyldes primært siliciumbaserede IGBT'ers dominans på markedet på trods af de mange fordele ved SiC-teknologien.


Efterhånden som tredjegenerations bredbåndshalvledermaterialer vinder trækkraft, dukker SiC-enheder og -moduler op som potentielle alternativer til IGBT'er i forskellige industrier. Ikke desto mindre har SiC ikke fuldt ud erstattet IGBT'er. Den største barriere for adoption er omkostninger; SiC-strømenheder er cirka seks til ni gange dyrere end deres siliciummodstykker. I øjeblikket er den almindelige SiC-waferstørrelse seks tommer, hvilket nødvendiggør den forudgående fremstilling af Si-substrater. Den højere fejlrate forbundet med disse wafere bidrager til deres høje omkostninger, hvilket begrænser deres prisfordele.


Mens der er gjort nogle bestræbelser på at udvikle SiC IGBT'er, er deres priser generelt utiltalende for de fleste markedsapplikationer. I industrier, hvor omkostningerne er altafgørende, er de teknologiske fordele ved SiC muligvis ikke så overbevisende som omkostningsfordelene ved traditionelle siliciumenheder. Men i sektorer som bilindustrien, som er mindre prisfølsomme, er SiC MOSFET-applikationer kommet længere. På trods af dette tilbyder SiC MOSFET'er faktisk ydeevnefordele i forhold til Si IGBT'er på visse områder. I en overskuelig fremtid forventes begge teknologier at eksistere side om side, selvom den nuværende mangel på markedsincitamenter eller teknisk efterspørgsel begrænser udviklingen af ​​SiC IGBT'er med højere ydeevne.



I fremtiden,siliciumcarbid (SiC)Isolerede gate bipolære transistorer (IGBT'er) forventes primært at blive implementeret i kraftelektroniske transformere (PET'er). PET'er er afgørende inden for energikonverteringsteknologi, især til mellem- og højspændingsapplikationer, herunder smart grid-konstruktion, energiinternetintegration, distribueret vedvarende energiintegration og elektriske lokomotivtraktionsinvertere. De har opnået udbredt anerkendelse for deres fremragende kontrollerbarhed, høje systemkompatibilitet og overlegne strømkvalitetsydelse.


Traditionel PET-teknologi står dog over for adskillige udfordringer, herunder lav konverteringseffektivitet, vanskeligheder med at forbedre strømtætheden, høje omkostninger og utilstrækkelig pålidelighed. Mange af disse problemer stammer fra spændingsmodstandsbegrænsningerne for effekthalvlederenheder, som nødvendiggør brugen af ​​komplekse flertrinsseriestrukturer i højspændingsapplikationer (såsom dem, der nærmer sig eller overstiger 10 kV). Denne kompleksitet fører til et øget antal strømkomponenter, energilagringselementer og induktorer.


For at løse disse udfordringer undersøger industrien aktivt brugen af ​​højtydende halvledermaterialer, specifikt SiC IGBT'er. Som et tredjegenerations bredt båndgab-halvledermateriale opfylder SiC kravene til højspændings-, højfrekvens- og højeffektapplikationer på grund af dets bemærkelsesværdigt høje elektriske feltstyrke, brede båndgab, hurtige migrationshastighed for elektronmætning og fremragende varmeledningsevne. SiC IGBT'er har allerede demonstreret enestående ydeevne i mellem- og højspændingsområdet (inklusive, men ikke begrænset til 10 kV og derunder) inden for kraftelektronikområdet, takket være deres overlegne ledningsegenskaber, ultrahurtige koblingshastigheder og brede sikre driftsområde.



Semicorex tilbyder høj kvalitetSiliciumcarbid. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.


Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com





X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept