Насли сеюми нимноқилҳо, ки аз нитриди галлий (GaN) ва карбиди кремний (SiC) иборатанд, бинобар хосиятҳои аълои худ босуръат таҳия шудаанд. Аммо, чӣ гуна бояд параметрҳо ва хусусиятҳои ин дастгоҳҳоро дақиқ чен кард, то аз имкониятҳои онҳо истифода бурд ва самаранокӣ ва эътимоднокии онҳоро беҳтар кард, таҷҳизоти ченкунии дақиқи баланд ва усулҳои касбиро талаб мекунад.
Насли нави маводҳои фосилаи васеи банд (WBG), ки бо карбиди кремний (SiC) ва нитриди галлий (GaN) муаррифӣ мешаванд, торафт бештар истифода мешаванд. Аз ҷиҳати барқӣ, ин моддаҳо нисбат ба кремний ва дигар маводҳои маъмулии нимноқил ба изоляторҳо наздиктаранд. Ин моддаҳо барои бартараф кардани маҳдудиятҳои кремний тарҳрезӣ шудаанд, зеро он маводи фосилаи танг бо банд аст ва аз ин рӯ боиси ихроҷи сусти гузаронандагии барқ мегардад, ки бо афзоиши ҳарорат, шиддат ё басомад бештар зоҳир мешавад. Ҳадди мантиқии ин ихроҷ гузаронандагии беназорат аст, ки ба нокомии кори нимноқил баробар аст.
Аз ин ду маводи фосилаи васеи банд, GaN асосан барои схемаҳои татбиқи қувваи паст ва миёна, тақрибан 1 кВ ва камтар аз 100 А мувофиқ аст. Як самти назарраси афзоиши GaN истифодаи он дар равшании LED мебошад, аммо инчунин дар дигар истифодаҳои камқувват, ба монанди коммуникатсияи автомобилӣ ва RF низ афзоиш меёбад. Баръакс, технологияҳои атрофи SiC нисбат ба GaN беҳтар таҳия шудаанд ва барои барномаҳои қувваи баландтар, ба монанди инверторҳои кашиши мошинҳои барқӣ, интиқоли барқ, таҷҳизоти калони HVAC ва системаҳои саноатӣ беҳтар мувофиқанд.
Дастгоҳҳои SiC қодиранд, ки дар шиддатҳои баландтар, басомадҳои гузариши баландтар ва ҳарорати баландтар нисбат ба MOSFET-ҳои Si кор кунанд. Дар чунин шароит, SiC дорои самаранокӣ, самаранокӣ, зичии қувва ва эътимоднокии баландтар аст. Ин бартариҳо ба тарроҳон кӯмак мекунанд, ки андоза, вазн ва арзиши табдилдиҳандаҳои қувваро кам кунанд, то онҳоро рақобатпазиртар гардонанд, махсусан дар сегментҳои фоидаовари бозор, ба монанди ҳавопаймоӣ, низомӣ ва мошинҳои барқӣ.
MOSFET-ҳои SiC дар таҳияи дастгоҳҳои табдили нерӯи барқи насли оянда нақши муҳим мебозанд, зеро қобилияти онҳо барои ноил шудан ба самаранокии бештари энергия дар тарҳҳо дар асоси ҷузъҳои хурдтар аст. Ин тағйирот инчунин аз муҳандисон талаб мекунад, ки баъзе аз усулҳои тарроҳӣ ва озмоиширо, ки анъанавӣ барои эҷоди электроникаи барқӣ истифода мешаванд, аз нав дида бароянд.
Талабот ба санҷиши дақиқ афзоиш меёбад
Барои пурра амалӣ кардани потенсиали дастгоҳҳои SiC ва GaN, ҳангоми кори коммутатсионӣ андозагириҳои дақиқ барои беҳтар кардани самаранокӣ ва эътимоднокӣ лозиманд. Тартиби санҷиш барои дастгоҳҳои нимноқилҳои SiC ва GaN бояд басомадҳо ва шиддатҳои баланди кори ин дастгоҳҳоро ба назар гиранд.
Таҳияи абзорҳои санҷиш ва андозагирӣ, ба монанди генераторҳои функсияҳои худсарона (AFG), осциллографҳо, асбобҳои воҳиди андозагирии манбаъ (SMU) ва таҳлилгарони параметрҳо, ба муҳандисони тарроҳии нерӯи барқ кӯмак мекунад, ки ба натиҷаҳои пурқувваттар зудтар ноил шаванд. Ин навсозии таҷҳизот ба онҳо кӯмак мекунад, ки бо мушкилоти ҳаррӯза мубориза баранд. Ҷонатан Такер, роҳбари маркетинги таъминоти нерӯи барқ дар Teck/Gishili, гуфт: "Кам кардани талафоти коммутатсионӣ барои муҳандисони таҷҳизоти нерӯи барқ мушкилоти асосӣ боқӣ мемонад." Ин тарҳҳо бояд барои таъмини мувофиқат бодиққат чен карда шаванд. Яке аз усулҳои калидии андозагирӣ санҷиши импулси дугона (DPT) номида мешавад, ки усули стандартии чен кардани параметрҳои коммутатсияи MOSFET ё дастгоҳҳои барқии IGBT мебошад.
Танзимот барои анҷом додани санҷиши дугонаи импулси нимноқилҳои SiC инҳоро дар бар мегирад: генератори функсия барои идоракунии шабакаи MOSFET; осциллограф ва нармафзори таҳлил барои чен кардани VDS ва ID. Илова бар санҷиши дугонаи импулс, яъне илова бар санҷиши сатҳи схема, санҷиши сатҳи мавод, санҷиши сатҳи ҷузъҳо ва санҷиши сатҳи система мавҷуданд. Навовариҳо дар абзорҳои санҷишӣ ба муҳандисони тарроҳӣ дар ҳама марҳилаҳои давраи ҳаёт имкон доданд, ки барои дастгоҳҳои табдили қувва кор кунанд, ки метавонанд ба талаботи қатъии тарроҳӣ бо хароҷоти кам ҷавобгӯ бошанд.
Омодагӣ барои сертификатсияи таҷҳизот дар посух ба тағйироти танзимкунанда ва ниёзҳои нави технологӣ барои таҷҳизоти корбари ниҳоӣ, аз истеҳсоли нерӯи барқ то мошинҳои барқӣ, ба ширкатҳое, ки дар соҳаи электроникаи барқӣ кор мекунанд, имкон медиҳад, ки ба навовариҳои арзиши иловашуда тамаркуз кунанд ва барои рушди оянда замина гузоранд.
Вақти нашр: 27 марти соли 2023