Часто часто задаваемые вопросы о полупроводнике CIC Силиконовой карбид
Что такое SIC?
SIC (кремниевый карбид) представляет собой сложный полупроводник, состоящий из кремния и карбида. Комбинирование кремния и углерода приводит к превосходным механическим, химическим и тепловым свойствам. Существует различные политипы (полиморфы) SIC, каждый с разными физическими свойствами.
Здесь перечислены некоторые ключевые свойства, которые у него есть:
1.Высокая сила
2.Высокая температура плавления
3.Низкое тепловое расширение
4.Отличная устойчивость к тепловому шоку
5.Превосходная химическая инертность
6.Высокая твердость
7.Сопротивление коррозии
8.Высокая теплопроводность
9.Высокий модуль упругости
10.Функционирует как полупроводник
11.Надежная кристаллическая структура
Каково преимущество полупроводника SIC?
С точки зрения материалов основными преимуществами SIC над кремниевыми материалами являются:
1.Высокое сопротивление напряжения, прочность поля разрыва составляет 10 раз от Si, тот же уровень напряжения в ширине эпитаксиального слоя SIC MOS, нуждающийся только в одной десятой от Si, ширина полосы разрыва в 3 раза Si, более сильная проводимость;
2.Высокая температурная устойчивость, теплопроводность и температура плавления очень высоки, в 2-3 раза Si;
3.Высокочастотная скорость насыщения электронов в 2-3 раза больше, чем у Si, может достичь 10 раз от частоты рабочей.
С точки зрения устройства, основные преимущества устройств SIC по сравнению с устройствами SI являются из трех аспектов:
1.Небольшое сопротивление в штате, а затем уменьшить площадь чипа, размер модуля мощности SIC может достигать около 1/10 Si.
2.Более высокая рабочая частота может достигать высокоскоростного переключения, что эффективно уменьшает размер пассивных компонентов, таких как индуктивность и емкость, и размер периферических компонентов более миниатюр.
3.Более высокая температурная устойчивость, ширина полосы SIC выше, соответствующая внутренняя температура может составлять до 800 градусов, кроме того, теплопроводность материала SIC выше, конструкция системы рассеивания тепла проще или непосредственно использует естественное охлаждение.
Кроме того, более широкое значение SIC в практическом применении заключается в том, что устройства SIC MOSFET могут быть подготовлены и применены к полям высокого напряжения для достижения более низких потерь.
IGBT, широко используемый в области высокого напряжения, а высокая мощность - это биполярное устройство, которое имеет след при выключении, что приводит к относительно большим потерям отключения. В то время как MOSFET является монопольным устройством, не существует тормозного тока, при использовании материала SIC для приготовления MOSFET на воздействии и потери переключения устройства значительно снижаются.
Вот краткое сравнение между MOSFET и IGBT:
1.MOSFET имеет более короткое время переключения и более высокую скорость отклика и имеет больше преимуществ, чем IGBT в области более высоких частотных требований, но MOSFET на основе SI не подходит для мощных устройств.
2.IGBT может поддерживать высокое напряжение, очень подходящее для инвертора, такого высокого напряжения, высокого тока, высоких мощностей, но в сценариях высокой частоты недостаток очевиден, а потеря переключения значительно больше, чем MOSFET.
Где используется SIC?
Кремниевый карбид является одним из третьего поколения полупроводниковых материалов и имеет высокую мощность, низкая потери, высокая надежность, низкая тепловая диссипация и т. Д., Можно применять к более 1200 вольт, резкая среда может широко использоваться при ветровой энергии , Железнодорожные, транспортные и солнечные инверторы, бесперебойная энергосистема, интеллектуальная энергосистема, источник питания, применение высокой мощности.
Каково конкретное применение кремниевого карбида SIC полупроводника на электромобилях?
В электромобилях устройства SIC в основном имеют три сценария нанесения: OBC, установленный на транспортные средства (зарядное устройство с транспортным средством), DC/DC (преобразователь DC) и основной приводной инвертор.
OBC предназначен для зарядки батареи путем исправления и регулирования мощности переменного тока в сетке питания. Мощность OBC моделей середины и низкого уровня в основном представляет собой однофазу 3,7 кВт и 7,4 кВт, в то время как некоторые модели среднего и высокого уровня начали использовать трехэтапную конфигурацию мощности OBC 11 кВт и 22 кВт.
DC/DC-это источник питания с низким напряжением, необходимый для преобразования напряжения аккумулятора в несколько сотен вольт в бортовые приборы.
OBC и DC/DC не являются высокой мощностью, а высокой частотой, а высокая частота - это прочность SIC.
Использование устройств SIC на OBC может сократить время зарядки и сократить потерю мощности; DC/DC с использованием устройств SIC, небольшой объем, снижение потерь.
Для основного инвертора привода, согласно вышеуказанному введению, использование устройств SIC может помочь улучшить диапазон, а затем снизить стоимость за счет снижения емкости аккумулятора
