רתך צינורות SiC-MOSFET במצב מוצק בתדר גבוה

ככל שהטכנולוגיה השתפרה, לאחרונה עבור מצב מוצק בתדר גבוה מאמץ חומר מוליכים למחצה דור שלישי בשם SiC-MOSFET.

הדור השלישי של חומרים מוליכים למחצה SiC-MOSFET מאפייני ביצועים

1. עמידות בטמפרטורה גבוהה ועמידות בלחץ גבוה: ל-SiC יש פער פס רחב בערך פי 3 מזה של Si, כך שהוא יכול לממש התקני כוח שיכולים לפעול ביציבות גם בתנאי טמפרטורה גבוהים. חוזק שדה התמוטטות הבידוד של SiC הוא פי 10 מזה של Si, כך שניתן לייצר מכשירי הספק במתח גבוה עם ריכוז סימום גבוה יותר ושכבת סחיפה בעובי סרט דקה יותר בהשוואה למכשירי Si.

2. מזעור המכשיר וקל משקל: להתקני סיליקון קרביד יש מוליכות תרמית וצפיפות הספק גבוהים יותר, מה שיכול לפשט את מערכת פיזור החום, כדי להשיג מזעור המכשיר וקל משקל.

3. אובדן נמוך ותדירות גבוהה: תדירות העבודה של התקני סיליקון קרביד יכולה להגיע פי 10 מזה של מכשירים מבוססי סיליקון, והיעילות אינה יורדת עם העלייה בתדר העבודה, מה שיכול להפחית את אובדן האנרגיה בכמעט 50%; יחד עם זאת, עקב עליית התדר, נפחם של רכיבים היקפיים כגון השראות ושנאים מצטמצם, ועלות נפח ורכיבים נוספים לאחר הרכבת המערכת.

יתרונות רתך צינורות SiC-MOSFET במצב מוצק בתדר גבוה

הפסד נמוך ב-1.60% בהשוואה למכשירי Si-MOSFET, יעילות מהפך הרתך עולה ביותר מ-10%, יעילות הריתוך עולה ביותר מ-5%.

2. צפיפות הספק SiC-MOSFET יחידה גדולה, הכמות המורכבת מופחתת בהתאם, מה שמפחית ישירות נקודות תקלה וקרינה אלקטרומגנטית חיצונית, ומשפר את האמינות של יחידת הכוח של המהפך.

3.SiC-MOSFET עומד במתח גבוה יותר מ-Si-MOSFET מקורי, מתח מדורג DC של רתך הוגדל בהתאם תחת הנחת היסוד של הבטחת בטיחות (280VDC עבור רתך תהודה מקביל ו-500VDC עבור רתכת תהודה סדרתית). מקדם הספק של צד הרשת ≥ 0.94 .

4. אובדן מכשיר SiC-MOSFET חדש הוא רק 40% מ-Si-MOSFET, בתנאי קירור מסוימים, תדירות המיתוג יכולה להיות גבוהה יותר, רתך Si-MOSFET תהודה מסדרה מאמץ טכנולוגיית הכפלת תדר, מאמץ SiC-MOSFET יכול לתכנן ולייצר ישירות עד רתך בתדר גבוה 600KHz.

5. מתח DC של רתך SiC-MOSFET חדש עולה, מקדם הספק בצד הרשת גבוה, זרם AC קטן, זרם הרמוני קטן, עלות אספקת החשמל וההפצה של הלקוח מופחתת מאוד, ויעילות אספקת הכוח משתפרת למעשה.