ລຸ້ນທີສາມຂອງເຄິ່ງຕົວນຳ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນໂດຍແກລຽມໄນໄຕຣດ (GaN) ແລະຊິລິກອນຄາໄບ (SiC), ໄດ້ຮັບການພັດທະນາຢ່າງໄວວາເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດຂອງມັນ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການວັດແທກພາລາມິເຕີ ແລະ ລັກສະນະຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງເພື່ອນຳໃຊ້ທ່າແຮງຂອງມັນ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງພວກມັນຕ້ອງການອຸປະກອນວັດແທກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ ແລະ ວິທີການແບບມືອາຊີບ.
ວັດສະດຸລຸ້ນໃໝ່ທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບກວ້າງ (WBG) ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນໂດຍຊິລິກອນຄາໄບ (SiC) ແລະແກລຽມໄນໄຕຣດ (GaN) ກຳລັງຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂຶ້ນເລື້ອຍໆ. ໃນທາງໄຟຟ້າ, ສານເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມໃກ້ຊິດກັບສານກັນຄວາມຮ້ອນຫຼາຍກວ່າຊິລິກອນ ແລະ ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳທົ່ວໄປອື່ນໆ. ສານເຫຼົ່ານີ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອເອົາຊະນະຂໍ້ຈຳກັດຂອງຊິລິກອນ ເພາະວ່າມັນເປັນວັດສະດຸຊ່ອງຫວ່າງແຖບແຄບ ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການຮົ່ວໄຫຼຂອງຄວາມນຳໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ດີ, ເຊິ່ງຈະເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຂຶ້ນເມື່ອອຸນຫະພູມ, ແຮງດັນ ຫຼື ຄວາມຖີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ຂໍ້ຈຳກັດທາງເຫດຜົນຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼນີ້ແມ່ນຄວາມນຳໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້, ເທົ່າກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນການເຮັດວຽກຂອງເຄິ່ງຕົວນຳ.
ໃນບັນດາວັດສະດຸສອງຊະນິດທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບກວ້າງນີ້, GaN ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບໂຄງການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດພະລັງງານຕ່ຳ ແລະ ກາງ, ປະມານ 1 kV ແລະ ຕ່ຳກວ່າ 100 A. ຂົງເຂດການເຕີບໂຕທີ່ສຳຄັນອັນໜຶ່ງສຳລັບ GaN ແມ່ນການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນໄຟ LED, ແຕ່ຍັງເຕີບໃຫຍ່ຂຶ້ນໃນການນຳໃຊ້ພະລັງງານຕ່ຳອື່ນໆເຊັ່ນ: ຍານຍົນ ແລະ ການສື່ສານ RF. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ອ້ອມຮອບ SiC ແມ່ນພັດທະນາດີກ່ວາ GaN ແລະ ເໝາະສົມກວ່າກັບການນຳໃຊ້ພະລັງງານສູງກວ່າເຊັ່ນ: ອິນເວີເຕີໄຟຟ້າຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ລະບົບສົ່ງກຳລັງ, ອຸປະກອນ HVAC ຂະໜາດໃຫຍ່, ແລະ ລະບົບອຸດສາຫະກຳ.
ອຸປະກອນ SiC ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສູງກວ່າ, ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບທີ່ສູງກວ່າ, ແລະອຸນຫະພູມທີ່ສູງກວ່າ MOSFETs Si. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້, SiC ມີປະສິດທິພາບ, ປະສິດທິພາບ, ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືທີ່ສູງກວ່າ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ອອກແບບຫຼຸດຜ່ອນຂະໜາດ, ນ້ຳໜັກ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຕົວແປງພະລັງງານເພື່ອເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີການແຂ່ງຂັນຫຼາຍຂຶ້ນ, ໂດຍສະເພາະໃນຕະຫຼາດທີ່ມີກຳໄລຫຼາຍເຊັ່ນ: ການບິນ, ການທະຫານ ແລະ ພາຫະນະໄຟຟ້າ.
MOSFETs SiC ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການພັດທະນາອຸປະກອນປ່ຽນພະລັງງານລຸ້ນຕໍ່ໄປ ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດຂອງພວກມັນໃນການບັນລຸປະສິດທິພາບພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນໃນການອອກແບບໂດຍອີງໃສ່ອົງປະກອບຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ. ການປ່ຽນແປງດັ່ງກ່າວຍັງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ວິສະວະກອນທົບທວນຄືນເຕັກນິກການອອກແບບ ແລະ ການທົດສອບບາງຢ່າງທີ່ໃຊ້ແບບດັ້ງເດີມເພື່ອສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ.
ຄວາມຕ້ອງການສຳລັບການທົດສອບທີ່ເຂັ້ມງວດກຳລັງເພີ່ມຂຶ້ນ
ເພື່ອໃຫ້ຮັບຮູ້ເຖິງທ່າແຮງຂອງອຸປະກອນ SiC ແລະ GaN ຢ່າງເຕັມທີ່, ຕ້ອງມີການວັດແທກທີ່ຊັດເຈນໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານແບບສະຫຼັບເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື. ຂັ້ນຕອນການທົດສອບສຳລັບອຸປະກອນເຄິ່ງຕົວນຳ SiC ແລະ GaN ຕ້ອງຄຳນຶງເຖິງຄວາມຖີ່ປະຕິບັດການ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້.
ການພັດທະນາເຄື່ອງມືທົດສອບ ແລະ ວັດແທກ, ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງສ້າງໜ້າທີ່ຕາມໃຈມັກ (AFGs), ອອດຊິວໂລສະໂຄບ, ເຄື່ອງມືໜ່ວຍວັດແທກແຫຼ່ງ (SMU), ແລະ ເຄື່ອງວິເຄາະພາລາມິເຕີ, ກຳລັງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນອອກແບບພະລັງງານບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນໄວຂຶ້ນ. ການຍົກລະດັບອຸປະກອນນີ້ກຳລັງຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຂົາຮັບມືກັບສິ່ງທ້າທາຍປະຈຳວັນ. “ການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການສະຫຼັບຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນສຳລັບວິສະວະກອນອຸປະກອນພະລັງງານ,” Jonathan Tucker, ຫົວໜ້າຝ່າຍກາລະຕະຫຼາດການສະໜອງພະລັງງານຂອງ Teck/Gishili ກ່າວ. ການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງໄດ້ຮັບການວັດແທກຢ່າງເຂັ້ມງວດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງ. ໜຶ່ງໃນເຕັກນິກການວັດແທກທີ່ສຳຄັນເອີ້ນວ່າການທົດສອບກຳມະຈອນຄູ່ (DPT), ເຊິ່ງເປັນວິທີການມາດຕະຖານສຳລັບການວັດແທກພາລາມິເຕີການສະຫຼັບຂອງ MOSFETs ຫຼື ອຸປະກອນພະລັງງານ IGBT.
ການຕັ້ງຄ່າເພື່ອປະຕິບັດການທົດສອບກຳມະຈອນຄູ່ຂອງເຄິ່ງຕົວນຳ SiC ປະກອບມີ: ເຄື່ອງສ້າງໜ້າທີ່ເພື່ອຂັບເຄື່ອນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ MOSFET; ອອດຊິວໂລສະໂຄບ ແລະ ຊອບແວການວິເຄາະສຳລັບການວັດແທກ VDS ແລະ ID. ນອກເໜືອໄປຈາກການທົດສອບກຳມະຈອນຄູ່, ນັ້ນຄື, ນອກເໜືອໄປຈາກການທົດສອບລະດັບວົງຈອນ, ຍັງມີການທົດສອບລະດັບວັດສະດຸ, ການທົດສອບລະດັບອົງປະກອບ ແລະ ການທົດສອບລະດັບລະບົບ. ນະວັດຕະກຳໃນເຄື່ອງມືທົດສອບໄດ້ເຮັດໃຫ້ວິສະວະກອນອອກແບບໃນທຸກຂັ້ນຕອນຂອງວົງຈອນຊີວິດສາມາດເຮັດວຽກໄປສູ່ອຸປະກອນການແປງພະລັງງານທີ່ສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການການອອກແບບທີ່ເຂັ້ມງວດໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
ການກຽມພ້ອມທີ່ຈະຮັບຮອງອຸປະກອນເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງດ້ານກົດລະບຽບ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານເຕັກໂນໂລຊີໃໝ່ສຳລັບອຸປະກອນຂອງຜູ້ໃຊ້ສຸດທ້າຍ, ຕັ້ງແຕ່ການຜະລິດພະລັງງານຈົນເຖິງພາຫະນະໄຟຟ້າ, ຊ່ວຍໃຫ້ບໍລິສັດທີ່ເຮັດວຽກກ່ຽວກັບເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານສາມາດສຸມໃສ່ນະວັດຕະກໍາທີ່ມີມູນຄ່າເພີ່ມ ແລະ ວາງພື້ນຖານສໍາລັບການເຕີບໂຕໃນອະນາຄົດ.
ເວລາໂພສ: ມີນາ-27-2023