FAQ sur le semi-conducteur en carbure de silicium SIC
Qu'est-ce que SIC?
Le SIC (carbure de silicium) est un semi-conducteur composé composé de silicium et de carbure. La combinaison du silicium et du carbone entraîne des propriétés mécaniques, chimiques et thermiques supérieures. Une variété de polytypes (polymorphes) de sic existe, chacune avec différentes propriétés physiques.
Ici, il a énuméré quelques propriétés clés qu'il a:
1.Haute résistance
2.Point de fusion élevé
3.Expansion thermique faible
4.Excellente résistance aux chocs thermiques
5.Inertesse chimique supérieure
6.Dureté élevée
7.Résistance à la corrosion
8.Haute conductivité thermique
9.Module élastique élevé
10.Fonctionne comme un semi-conducteur
11.Structure cristalline robuste
Quel est l'avantage du semi-conducteur sic?
En termes de matériaux, les principaux avantages du sic sur les matériaux en silicium sont:
1.résistance à haute tension, résistance au champ de dégradation est 10 fois de Si, le même niveau de tension de l'épaisseur de la couche épitaxiale de la tranche SIC MOS n'a besoin que d'un dixième de Si, la largeur de bande interdite est 3 fois de Si, une conductivité plus forte;
2.Une résistance à la température élevée, une conductivité thermique et un point de fusion sont très élevés, est 2 à 3 fois de Si;
3.La vitesse de saturation à haute fréquence et de saturation est 2 à 3 fois celle de SI, peut atteindre 10 fois de fréquence de travail.
En termes de dispositif, les principaux avantages des dispositifs SIC sur les dispositifs SI proviennent de trois aspects:
1.La petite résistance à l'état, puis réduit la surface de la puce, la taille du module d'alimentation SIC peut atteindre environ 1/10 si.
2.La fréquence de travail plus élevée peut atteindre une commutation à grande vitesse, réduisant ainsi efficacement la taille des composants passifs tels que l'inductance et la capacité, et la taille des composants périphériques est plus miniaturisée.
Plus de résistance à la température élevée, la largeur de bande interdite SIC est plus élevée, la température intrinsèque correspondante peut être jusqu'à 800 degrés, en outre, la conductivité thermique du matériau SIC est plus élevée, la conception du système de dissipation thermique est plus simple ou utilise directement un refroidissement naturel.
De plus, une plus grande signification du SIC dans l'application pratique réside dans le fait que les dispositifs MOSFET SIC peuvent être préparés et appliqués à des champs à haute tension pour atteindre une perte plus faible.
L'IGBT largement utilisé dans le domaine de la haute tension et de la puissance élevée est un dispositif bipolaire, qui a un courant de fuite pendant l'arrêt, entraînant une perte d'arrêt relativement importante. Bien que le MOSFET soit un appareil monopole, il n'y a pas de courant de fuite, lors de l'utilisation du matériau SIC pour préparer le MOSFET, la perte de résistance et de commutation de l'appareil est considérablement réduite.
Voici une brève comparaison entre MOSFET et IGBT:
1.MOSFET a un temps de commutation plus court et une vitesse de réponse plus rapide, et a plus d'avantages que l'IGBT dans le domaine des exigences de fréquence plus élevées, mais le MOSFET basé sur Si ne convient pas aux appareils de haute puissance.
2.L'IGBT peut prendre en charge une haute tension, très adaptée à l'onduleur aussi à haute tension, un courant élevé et une puissance élevée, mais dans les scénarios à haute fréquence, l'inconvénient est évident et la perte de commutation est nettement supérieure à celle du MOSFET.
Où SIC est-il utilisé?
Le carbure de silicium est l'une des troisième génération de matériaux semi-conducteurs et a une puissance élevée, une faible perte, une forte fiabilité, une faible dissipation de chaleur, etc. , Railway, Transport et Onduleurs solaires, système d'alimentation sans interruption, réseau électrique intelligent, alimentation électrique, applications à haute puissance.
Quelle est l'application spécifique du semi-conducteur en carbure de silicium dans les véhicules électriques?
Dans les véhicules électriques, les appareils SIC ont principalement trois scénarios d'application: OBC monté sur le véhicule (chargeur monté sur véhicule), DC / DC (convertisseur CC) et onduleur principal.
L'OBC consiste à charger la batterie en rectifiant et en régulant l'alimentation CA dans le réseau électrique. La puissance OBC des modèles à mi-parcours est principalement une monophasée 3,7 kW et 7,4 kW, tandis que certains modèles à mi-haut et haut de gamme ont commencé à utiliser la configuration de puissance OBC 11KW triphasée et 22 kW.
DC / DC est l'alimentation à basse tension nécessaire pour convertir la tension de la batterie de plusieurs centaines de volts en appareils à bord.
OBC et DC / DC ne sont pas une puissance élevée mais des pièces à haute fréquence, et la fréquence élevée est la force du SIC.
L'utilisation de dispositifs SIC sur OBC peut raccourcir le temps de charge et réduire la perte de puissance; DC / DC à l'aide de dispositifs SIC, petit volume, réduction des pertes.
Pour l'onduleur de lecteur principal, selon l'introduction ci-dessus, l'utilisation de dispositifs SIC peut aider à améliorer la plage, puis à réduire le coût en réduisant la capacité de la batterie
