Галлий нитриді (GaN) және кремний карбиді (SiC) сияқты үшінші буын жартылай өткізгіштер тамаша қасиеттеріне байланысты тез дамып келеді. Дегенмен, бұл құрылғылардың мүмкіндіктерін пайдалану және тиімділігі мен сенімділігін оңтайландыру үшін олардың параметрлері мен сипаттамаларын дәл өлшеу жоғары дәлдіктегі өлшеу жабдықтары мен кәсіби әдістерді қажет етеді.
Кремний карбиді (SiC) және галлий нитриді (GaN) түрінде ұсынылған кең жолақты аралық (WBG) материалдарының жаңа буыны барған сайын кеңінен қолданылуда. Электрлік тұрғыдан бұл заттар кремний мен басқа да типтік жартылай өткізгіш материалдарға қарағанда оқшаулағыштарға жақын. Бұл заттар кремнийдің шектеулерін жеңуге арналған, себебі ол тар жолақты аралық материал болып табылады және сондықтан электр өткізгіштігінің нашар ағып кетуіне әкеледі, бұл температура, кернеу немесе жиілік артқан сайын айқынырақ болады. Бұл ағып кетудің логикалық шегі - жартылай өткізгіштің жұмысындағы ақауға тең бақыланбайтын өткізгіштік.
Осы екі кең жолақты саңылау материалдарының ішінде GaN негізінен 1 кВ және 100 А-дан төмен төмен және орташа қуатты енгізу схемаларына жарамды. GaN үшін маңызды өсу салаларының бірі - оны жарықдиодты жарықтандыруда қолдану, сонымен қатар автомобиль және радиожиілік байланысы сияқты басқа да төмен қуатты пайдалануда өсуде. Керісінше, SiC-ді қоршаған технологиялар GaN-ға қарағанда жақсы дамыған және электр көліктерінің тарту инверторлары, қуат беру, үлкен HVAC жабдықтары және өнеркәсіптік жүйелер сияқты жоғары қуатты қолданбаларға жақсырақ сәйкес келеді.
SiC құрылғылары Si MOSFET-терге қарағанда жоғары кернеулерде, жоғары коммутация жиіліктерінде және жоғары температурада жұмыс істей алады. Мұндай жағдайларда SiC жоғары өнімділікке, тиімділікке, қуат тығыздығына және сенімділігіне ие. Бұл артықшылықтар дизайнерлерге қуат түрлендіргіштерінің өлшемін, салмағын және құнын азайтуға, әсіресе авиация, әскери және электр көліктері сияқты тиімді нарық сегменттерінде бәсекеге қабілетті етуге көмектеседі.
SiC MOSFET-тері келесі буын қуатты түрлендіру құрылғыларын әзірлеуде маңызды рөл атқарады, себебі олар кішігірім компоненттерге негізделген конструкцияларда энергия тиімділігін арттыруға қол жеткізе алады. Бұл өзгеріс сонымен қатар инженерлерден қуатты электрониканы жасау үшін дәстүрлі түрде қолданылатын кейбір жобалау және сынау әдістерін қайта қарауды талап етеді.
Қатаң тестілеуге деген сұраныс артып келеді
SiC және GaN құрылғыларының әлеуетін толық жүзеге асыру үшін тиімділік пен сенімділікті оңтайландыру үшін коммутациялық жұмыс кезінде дәл өлшеулер қажет. SiC және GaN жартылай өткізгіш құрылғыларын сынау процедуралары осы құрылғылардың жоғары жұмыс жиіліктері мен кернеулерін ескеруі керек.
Кездейсоқ функция генераторлары (AFG), осциллографтар, көзді өлшеу бірлігі (SMU) құралдары және параметр анализаторлары сияқты сынақ және өлшеу құралдарын әзірлеу қуатты жобалау инженерлеріне жылдамырақ қуатты нәтижелерге қол жеткізуге көмектеседі. Жабдықты жаңарту оларға күнделікті қиындықтарды жеңуге көмектеседі. «Ауыстыру шығындарын азайту қуат жабдықтары инженерлері үшін үлкен қиындық болып қала береді», - деді Teck/Gishili компаниясының қуатпен жабдықтау маркетингі бөлімінің басшысы Джонатан Такер. Бұл жобалардың бірізділігін қамтамасыз ету үшін мұқият өлшенуі керек. Негізгі өлшеу әдістерінің бірі қос импульстік сынақ (DPT) деп аталады, ол MOSFET немесе IGBT қуат құрылғыларының ауысу параметрлерін өлшеудің стандартты әдісі болып табылады.
SiC жартылай өткізгіш қос импульсті сынағын орындауға арналған орнатуға мыналар кіреді: MOSFET торын басқаруға арналған функция генераторы; VDS және ID өлшеуге арналған осциллограф және талдау бағдарламалық жасақтамасы. Қос импульсті сынақтан басқа, яғни тізбек деңгейіндегі сынақтан басқа, материал деңгейіндегі сынақ, компонент деңгейіндегі сынақ және жүйелік деңгейдегі сынақ бар. Сынақ құралдарына енгізілген инновациялар өмірлік циклдің барлық кезеңдеріндегі жобалау инженерлеріне қатаң жобалау талаптарына үнемді жауап бере алатын қуатты түрлендіру құрылғыларымен жұмыс істеуге мүмкіндік берді.
Электр энергиясын өндіруден бастап электр көліктеріне дейінгі соңғы пайдаланушы жабдықтарына арналған реттеуші өзгерістер мен жаңа технологиялық қажеттіліктерге жауап ретінде жабдықтарды сертификаттауға дайын болу электрлік электроника саласында жұмыс істейтін компанияларға қосылған құнды инновацияларға назар аударуға және болашақ өсудің негізін қалауға мүмкіндік береді.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 27 наурыз