Введение в силовые устройства из карбида кремния

Карбид кремния (SiC)Силовые устройства — это полупроводниковые устройства, изготовленные из карбидокремниевых материалов, которые в основном используются в высокочастотных, высокотемпературных, высоковольтных и мощных электронных приложениях. По сравнению с традиционными силовыми устройствами на основе кремния (Si), силовые устройства из карбида кремния имеют более высокую ширину запрещенной зоны, более высокое критическое электрическое поле пробоя, более высокую теплопроводность и более высокую скорость дрейфа насыщенных электронов, что делает их иметь большой потенциал развития и ценность применения в этой области. силовой электроники.

Преимущества силовых устройств SiC

1. Большая запрещенная зона. Ширина запрещенной зоны SiC составляет около 3,26 эВ, что в три раза больше, чем у кремния, что позволяет устройствам SiC стабильно работать при более высоких температурах и не подвергаться воздействию высокотемпературных сред.

2. Сильное электрическое поле пробоя. Напряженность электрического поля пробоя SiC в десять раз выше, чем у кремния. Это означает, что устройства из SiC могут выдерживать более высокие напряжения без пробоя, что делает их очень подходящими для высоковольтных приложений.

3. Высокая теплопроводность. Теплопроводность SiC в три раза выше, чем у кремния, что позволяет более эффективно отводить тепло, тем самым повышая надежность и срок службы силовых устройств.

4. Высокая скорость дрейфа электронов. Скорость дрейфа электронов при насыщении у SiC в два раза выше, чем у кремния, что позволяет устройствам из SiC работать лучше в высокочастотных приложениях.

Классификация силовых устройств из карбида кремния

В зависимости от конструкции и применения силовые устройства из карбида кремния можно разделить на следующие категории:

1. Диоды SiC: в основном включают диоды Шоттки (SBD) и PIN-диоды. Карбид-кремниевые диоды Шоттки имеют низкое прямое падение напряжения и характеристики быстрого восстановления, что подходит для высокочастотных и высокоэффективных применений преобразования энергии.

2. SiC MOSFET: это силовое устройство, управляемое напряжением, с низким сопротивлением в открытом состоянии и характеристиками быстрого переключения. Он широко используется в инверторах, электромобилях, импульсных источниках питания и других областях.

3. SiC JFET: он обладает характеристиками высокого выдерживаемого напряжения и высокой скорости переключения, подходит для высоковольтных и высокочастотных преобразователей энергии.

4. SiC IGBT: сочетает в себе высокий входной импеданс MOSFET и низкие характеристики сопротивления открытого состояния BJT, подходит для преобразования мощности среднего и высокого напряжения и привода двигателя.

Применение силовых устройств из карбида кремния

1. Электромобили (EV). В системе привода электромобилей устройства SiC могут значительно повысить эффективность контроллеров двигателей и инверторов, снизить потери мощности и увеличить запас хода.

2. Возобновляемая энергия. В системах производства солнечной и ветровой энергии силовые устройства SiC используются в инверторах для повышения эффективности преобразования энергии и снижения системных затрат.

3. Промышленный источник питания. В промышленных системах электропитания устройства SiC могут повысить плотность мощности и эффективность, уменьшить объем и вес, а также улучшить производительность системы.

4. Энергосистема, передача и распределение. В системах передачи высокого напряжения постоянного тока (HVDC) и интеллектуальных сетях силовые устройства на основе карбида кремния могут повысить эффективность преобразования, снизить потери энергии, а также повысить надежность и стабильность передачи энергии.

5. Аэрокосмическая промышленность. В аэрокосмической области устройства SiC могут стабильно работать в условиях высоких температур и высокой радиации и подходят для ключевых приложений, таких как спутники и управление питанием.

Semicorex предлагает высококачественныеПластины карбида кремния. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com