De tredde generaasje heallieders, fertsjintwurdige troch galliumnitride (GaN) en silisiumkarbid (SiC), binne rap ûntwikkele fanwegen har poerbêste eigenskippen. It fereasket lykwols heechpresyzje mjitapparatuer en profesjonele metoaden om de parameters en skaaimerken fan dizze apparaten sekuer te mjitten om har potinsjeel te benutten en har effisjinsje en betrouberens te optimalisearjen.
De nije generaasje fan wide band gap (WBG) materialen fertsjintwurdige troch silisiumkarbid (SiC) en galliumnitride (GaN) wurde hieltyd faker brûkt. Elektrysk sjoen binne dizze stoffen tichter by isolatoaren as silisium en oare typyske healgeliedermaterialen. Dizze stoffen binne ûntworpen om de beheiningen fan silisium te oerwinnen, om't it in smel bandgapmateriaal is en dêrom minne lekkage fan elektryske gelieding feroarsaket, dy't dúdliker wurdt as temperatuer, spanning of frekwinsje tanimt. De logyske limyt foar dizze lekkage is ûnkontrolearre gelieding, lykweardich oan in healgelieder-operaasjefalen.
Fan dizze twa materialen mei brede bângap is GaN benammen geskikt foar ymplemintaasjeskema's mei leech en middelgrut fermogen, om 1 kV hinne en ûnder 100 A. Ien wichtich groeigebiet foar GaN is it gebrûk yn LED-ferljochting, mar ek groei yn oare gebrûken mei leech fermogen lykas auto's en RF-kommunikaasje. Yn tsjinstelling binne de technologyen om SiC hinne better ûntwikkele as GaN en binne se better geskikt foar tapassingen mei heger fermogen lykas traksje-omvormers foar elektryske auto's, stroomoerdracht, grutte HVAC-apparatuer en yndustriële systemen.
SiC-apparaten binne by steat om te wurkjen by hegere spanningen, hegere skeakelfrekwinsjes en hegere temperatueren as Si MOSFET's. Under dizze omstannichheden hat SiC hegere prestaasjes, effisjinsje, krêfttichtens en betrouberens. Dizze foardielen helpe ûntwerpers om de grutte, it gewicht en de kosten fan stroomomvormers te ferminderjen om se konkurrearjender te meitsjen, foaral yn lukrative merksegminten lykas loftfeart, militêre en elektryske auto's.
SiC MOSFET's spylje in krúsjale rol yn 'e ûntwikkeling fan apparaten foar stroomkonverzje fan 'e folgjende generaasje fanwegen har fermogen om gruttere enerzjy-effisjinsje te berikken yn ûntwerpen basearre op lytsere komponinten. De ferskowing fereasket ek dat yngenieurs guon fan 'e ûntwerp- en testtechniken opnij besjen dy't tradisjoneel brûkt wurde om stroomelektronika te meitsjen.
De fraach nei strang testen nimt ta
Om it potinsjeel fan SiC- en GaN-apparaten folslein te realisearjen, binne krekte mjittingen nedich tidens it skeakelproses om de effisjinsje en betrouberens te optimalisearjen. Testprosedueres foar SiC- en GaN-healgeliederapparaten moatte rekken hâlde mei de hegere wurkfrekwinsjes en spanningen fan dizze apparaten.
De ûntwikkeling fan test- en mjitynstruminten, lykas willekeurige funksjegenerators (AFG's), oscilloskopen, boarne-mjittings-ienheden (SMU) en parameteranalysators, helpt yngenieurs fan stroomûntwerpen om rapper krêftiger resultaten te berikken. Dizze opwurdearring fan apparatuer helpt har om deistige útdagings oan te gean. "It minimalisearjen fan skeakelferliezen bliuwt in grutte útdaging foar yngenieurs fan stroomapparatuer," sei Jonathan Tucker, haad fan Power Supply Marketing by Teck/Gishili. Dizze ûntwerpen moatte strang metten wurde om konsistinsje te garandearjen. Ien fan 'e wichtichste mjittechniken wurdt de dûbele pulstest (DPT) neamd, wat de standertmetoade is foar it mjitten fan 'e skeakelparameters fan MOSFET's of IGBT-stroomapparaten.
De ynstelling om in dûbele pulstest fan SiC-healgeleiders út te fieren omfettet: in funksjegenerator om it MOSFET-raster oan te driuwen; in oscilloskoop en analysesoftware foar it mjitten fan VDS en ID. Neist dûbele pulstesten, dat wol sizze, neist testen op circuitnivo, binne d'r ek testen op materiaalnivo, testen op komponintnivo en testen op systeemnivo. Troch ynnovaasjes yn testynstruminten kinne ûntwerpers yn alle stadia fan 'e libbenscyclus wurkje oan apparaten foar stroomkonverzje dy't kosteneffektyf kinne foldwaan oan strange ûntwerpeasken.
Troch ree te wêzen om apparatuer te sertifisearjen yn reaksje op regeljouwingsferoarings en nije technologyske behoeften foar apparatuer foar einbrûkers, fan enerzjyopwekking oant elektryske auto's, kinne bedriuwen dy't wurkje oan krêftelektronika har rjochtsje op ynnovaasje mei tafoege wearde en de basis lizze foar takomstige groei.
Pleatsingstiid: 27 maart 2023