Ang ikatulong henerasyon sa mga semiconductor, nga girepresentahan sa gallium nitride (GaN) ug silicon carbide (SiC), paspas nga naugmad tungod sa ilang maayo kaayong mga kabtangan. Apan, ang tukma nga pagsukod sa mga parametro ug kinaiya niining mga aparato aron magamit ang ilang potensyal ug ma-optimize ang ilang kahusayan ug kasaligan nanginahanglan og taas nga katukma sa mga kagamitan sa pagsukod ug propesyonal nga mga pamaagi.
Ang bag-ong henerasyon sa mga materyales nga wide band gap (WBG) nga girepresentahan sa silicon carbide (SiC) ug gallium nitride (GaN) nagkadaghan ang gigamit. Sa elektrikal nga aspeto, kini nga mga substansiya mas duol sa mga insulator kaysa silicon ug uban pang tipikal nga mga materyales sa semiconductor. Kini nga mga substansiya gidisenyo aron mabuntog ang mga limitasyon sa silicon tungod kay kini usa ka pig-ot nga materyal nga band-gap ug busa hinungdan sa dili maayo nga pagtulo sa electrical conductivity, nga mas klaro samtang motaas ang temperatura, boltahe o frequency. Ang lohikal nga limitasyon niini nga pagtulo mao ang dili makontrol nga conductivity, katumbas sa usa ka kapakyasan sa pag-operate sa semiconductor.
Sa duha ka lapad nga band gap nga materyales, ang GaN kasagarang angay alang sa mga low ug medium nga mga pamaagi sa pagpatuman sa kuryente, mga 1 kV ug ubos sa 100 A. Usa ka hinungdanon nga lugar sa pagtubo alang sa GaN mao ang paggamit niini sa mga suga sa LED, apan nagtubo usab sa ubang mga gamit nga low-power sama sa automotive ug RF communications. Sa kasukwahi, ang mga teknolohiya nga naglibot sa SiC mas maayo nga naugmad kaysa GaN ug mas angay alang sa mga aplikasyon nga mas taas ang kuryente sama sa mga electric vehicle traction inverter, power transmission, dagkong kagamitan sa HVAC, ug mga sistema sa industriya.
Ang mga SiC device makahimo sa pag-operate sa mas taas nga boltahe, mas taas nga switching frequencies, ug mas taas nga temperatura kaysa sa Si MOSFETs. Ubos niini nga mga kondisyon, ang SiC adunay mas taas nga performance, efficiency, power density ug reliability. Kini nga mga bentaha makatabang sa mga tigdesinyo sa pagpakunhod sa gidak-on, gibug-aton ug gasto sa mga power converter aron mahimo kini nga mas kompetisyon, labi na sa mga mapuslanon nga bahin sa merkado sama sa abyasyon, militar ug mga de-kuryenteng sakyanan.
Ang mga SiC MOSFET adunay hinungdanong papel sa pagpalambo sa sunod nga henerasyon nga mga power conversion device tungod sa ilang abilidad sa pagkab-ot sa mas dako nga episyente sa enerhiya sa mga disenyo nga gibase sa gagmay nga mga sangkap. Ang pagbag-o nanginahanglan usab sa mga inhenyero nga susihon pag-usab ang pipila sa mga teknik sa disenyo ug pagsulay nga tradisyonal nga gigamit sa paghimo og power electronics.
Nagkadaghan ang panginahanglan alang sa hugot nga pagsulay
Aron hingpit nga masabtan ang potensyal sa mga SiC ug GaN device, gikinahanglan ang tukmang mga sukod atol sa operasyon sa switching aron ma-optimize ang kahusayan ug kasaligan. Ang mga pamaagi sa pagsulay alang sa mga SiC ug GaN semiconductor device kinahanglan nga tagdon ang mas taas nga operating frequency ug boltahe sa kini nga mga device.
Ang pag-uswag sa mga himan sa pagsulay ug pagsukod, sama sa arbitrary function generators (AFGs), oscilloscopes, source measurement unit (SMU) instruments, ug parameter analyzers, nakatabang sa mga power design engineers nga makab-ot ang mas gamhanang mga resulta nga mas paspas. Kini nga pag-upgrade sa kagamitan nakatabang kanila sa pagsagubang sa adlaw-adlaw nga mga hagit. "Ang pagminus sa mga switching losses nagpabilin nga usa ka dakong hagit alang sa mga power equipment engineers," miingon si Jonathan Tucker, pangulo sa Power Supply Marketing sa Teck/Gishili. Kini nga mga disenyo kinahanglan nga sukdon pag-ayo aron masiguro ang pagkamakanunayon. Usa sa mga importanteng teknik sa pagsukod gitawag nga double pulse test (DPT), nga mao ang standard nga pamaagi alang sa pagsukod sa mga switching parameter sa mga MOSFET o IGBT power device.
Ang pag-setup aron mahimo ang SiC semiconductor double pulse test naglakip sa: function generator aron ma-drive ang MOSFET grid; Oscilloscope ug analysis software para sa pagsukod sa VDS ug ID. Gawas pa sa double-pulse testing, nga mao, dugang pa sa circuit level testing, adunay material level testing, component level testing ug system level testing. Ang mga inobasyon sa mga test tool nakapahimo sa mga design engineer sa tanang yugto sa lifecycle sa pagtrabaho padulong sa mga power conversion device nga makatuman sa estrikto nga mga kinahanglanon sa disenyo nga epektibo sa gasto.
Ang pagkaandam sa pag-sertipika sa mga kagamitan agig tubag sa mga pagbag-o sa regulasyon ug bag-ong mga panginahanglanon sa teknolohiya alang sa mga kagamitan sa end-user, gikan sa pagmugna og kuryente hangtod sa mga de-kuryenteng sakyanan, nagtugot sa mga kompanya nga nagtrabaho sa power electronics nga mag-focus sa dugang nga inobasyon ug magbutang sa pundasyon alang sa umaabot nga pagtubo.
Oras sa pag-post: Mar-27-2023