Hotline Layanan
Berita
Berita
Mengapa perangkat SIC tidak dapat menggantikan IGBT?
2022-03-17
339
Mengapa perangkat SiC tidak dapat menggantikan IGBT?
Proses produksi dan teknologi perangkat silikon karbida (SiC) semakin matang. Saat ini, kendala terbesar dalam promosi pasar adalah biaya. Termasuk biaya penelitian dan pengembangan serta produksi, dan biaya penggerak kapasitor dan resistor di seluruh rangkaian setelah perangkat silikon karbida menggantikan IGBT dalam aplikasi. Kecuali jika pabrikan memaksakannya, dan itu benar-benar dapat mengurangi biaya dan meningkatkan kinerja. Lagi pula, mengadopsi hal-hal baru akan membutuhkan banyak biaya. Karena pengaruh biaya produksi dan hasil produk, alasan utama yang menghambat produk SiC memasuki pasar secara besar-besaran saat ini adalah tingginya harga, yang umumnya sekitar 10 kali lipat dari produk Si serupa. Meskipun tidak dapat dihindari bahwa perangkat silikon karbida (SiC) akan menggantikan IGBT dengan kemajuan teknologi dan pengurangan biaya di masa depan, dan kinerjanya mungkin sangat kuat, bukan hanya kinerjanya, tetapi juga biaya dan keandalannya yang benar-benar dapat menjadi tren umum.
?Keuntungan penerapan perangkat silikon karbida sudah jelas.
Efisiensi tinggi, keandalan tinggi: Produk SiC BJT dapat mencapai efisiensi tinggi, kepadatan arus tinggi, dan keandalan tinggi, serta dapat bekerja dengan lancar pada suhu tinggi. Selain itu, SiC BJT memiliki stabilitas suhu yang sangat baik, dan karakteristik kerjanya pada suhu tinggi tidak berbeda dengan suhu normal. Faktanya, SiC BJT memiliki semua keunggulan IGBT dan memecahkan semua hambatan dalam desain IGBT. Karena IGBT digerakkan oleh tegangan dan SiC BJT digerakkan oleh arus, para insinyur desain mungkin tidak terbiasa mengganti IGBT dengan SiC BJT pada awalnya, tetapi pemasok perangkat seperti Fairchild Semiconductor umumnya menyediakan desain referensi untuk membantu para insinyur merancang sirkuit penggerak. Dengan diperkenalkannya chip driver khusus di masa depan, penggunaan SiC BJT akan lebih mudah.
Kerugian rendah dan pengurangan biaya: Vce SiC BJT berkurang sebesar 47%, Eon sebesar 60%, dan Eoff sebesar 67%. SiC BJT dapat memberikan kerugian konduksi terendah di pasaran, dan Ron kurang dari 2.2 miliohm pada suhu kamar. SiC BJT dapat memberikan total kerugian yang minimal, termasuk kerugian pengemudi. BJT silikon karbida adalah saklar pemindah daya 1200 volt paling efisien dalam sejarah. SiC BJT mencapai frekuensi switching yang lebih tinggi, dan konduksi serta kerugian switchingnya lebih rendah daripada IGBT (30-50%), sehingga daya keluaran dapat ditingkatkan hingga 40% dalam sistem ukuran yang sama. Rangkaian penguat 2KW dari 400V ke 800V hanya dapat mencapai frekuensi switching 25KHz bila direalisasikan oleh IGBT silikon, dan memerlukan lima kapasitor film tipis. Namun, bila menggunakan SiC BJT, frekuensi peralihan dapat mencapai 72KHz, dan hanya diperlukan dua kapasitor film tipis, yang mengurangi ukuran heat sink dan induktor hingga sepertiganya, yaitu induktor yang lebih kecil dapat digunakan, sehingga sangat menghemat biaya. total biaya BOM sistem.
Meningkatkan frekuensi switching catu daya untuk mencapai frekuensi tinggi: Kerugian terbesar dari IGBT tradisional adalah kecepatan switchingnya yang lambat dan frekuensi kerja yang rendah. Ketika dimatikan, ekor arus akan menyebabkan hilangnya turn-off. Kecepatan peralihan SiC BJT cepat, dan tidak ada IGBT yang mati sebagai ekor arus, sehingga rugi peralihan sangat rendah. Di bawah tegangan tahan terukur yang sama, resistansi aktif SiC BJT lebih rendah daripada VCE(sat) IGBT, yang dapat mengurangi rugi aktif SiC BJT.
Penerapan terbaik SiC BJT adalah desain catu daya dengan daya lebih dari 3000W. Banyak dari catu daya ini menggunakan IGBT sebagai peralatan switching untuk mengoptimalkan biaya dan efisiensi. Jika insinyur desain mengganti IGBT dengan SiC BJT, mudah untuk meningkatkan frekuensi switching catu daya secara signifikan, sehingga mengurangi volume produk dan meningkatkan efisiensi konversi. Dengan meningkatnya frekuensi, jumlah induktor dan kapasitor yang dibutuhkan oleh rangkaian periferal juga dapat dikurangi dalam desain, sehingga membantu menghemat biaya. Di sisi lain, kecepatan peralihan SiC BJT sangat cepat, dan dapat menyelesaikan tindakan peralihan dalam waktu kurang dari 20nS, bahkan lebih cepat dari MOSFET, sehingga dapat juga digunakan untuk menggantikan MOSFET. Dibandingkan dengan perangkat IGBT bipolar, BJT silikon karbida memiliki resistansi yang lebih rendah, yang selanjutnya dapat mengurangi kehilangan konduksi. Stabilitas suhu tinggi dan arus bocor rendah dari silikon karbida BJT telah melampaui IGBT dan MOSFET. Selain itu, resistansi internalnya berubah seiring dengan koefisien suhu positif, sehingga dapat dengan mudah dihubungkan secara paralel untuk desain catu daya berdaya tinggi.
Proses produksi dan teknologi perangkat silikon karbida (SiC) semakin matang. Saat ini, kendala terbesar dalam promosi pasar adalah biaya. Termasuk biaya penelitian dan pengembangan serta produksi, dan biaya penggerak kapasitor dan resistor di seluruh rangkaian setelah perangkat silikon karbida menggantikan IGBT dalam aplikasi. Kecuali jika pabrikan memaksakannya, dan itu benar-benar dapat mengurangi biaya dan meningkatkan kinerja. Lagi pula, mengadopsi hal-hal baru akan membutuhkan banyak biaya. Karena pengaruh biaya produksi dan hasil produk, alasan utama yang menghambat produk SiC memasuki pasar secara besar-besaran saat ini adalah tingginya harga, yang umumnya sekitar 10 kali lipat dari produk Si serupa. Meskipun tidak dapat dihindari bahwa perangkat silikon karbida (SiC) akan menggantikan IGBT dengan kemajuan teknologi dan pengurangan biaya di masa depan, dan kinerjanya mungkin sangat kuat, bukan hanya kinerjanya, tetapi juga biaya dan keandalannya yang benar-benar dapat menjadi tren umum.
Efisiensi tinggi, keandalan tinggi: Produk SiC BJT dapat mencapai efisiensi tinggi, kepadatan arus tinggi, dan keandalan tinggi, serta dapat bekerja dengan lancar pada suhu tinggi. Selain itu, SiC BJT memiliki stabilitas suhu yang sangat baik, dan karakteristik kerjanya pada suhu tinggi tidak berbeda dengan suhu normal. Faktanya, SiC BJT memiliki semua keunggulan IGBT dan memecahkan semua hambatan dalam desain IGBT. Karena IGBT digerakkan oleh tegangan dan SiC BJT digerakkan oleh arus, para insinyur desain mungkin tidak terbiasa mengganti IGBT dengan SiC BJT pada awalnya, tetapi pemasok perangkat seperti Fairchild Semiconductor umumnya menyediakan desain referensi untuk membantu para insinyur merancang sirkuit penggerak. Dengan diperkenalkannya chip driver khusus di masa depan, penggunaan SiC BJT akan lebih mudah.
Kerugian rendah dan pengurangan biaya: Vce SiC BJT berkurang sebesar 47%, Eon sebesar 60%, dan Eoff sebesar 67%. SiC BJT dapat memberikan kerugian konduksi terendah di pasaran, dan Ron kurang dari 2.2 miliohm pada suhu kamar. SiC BJT dapat memberikan total kerugian yang minimal, termasuk kerugian pengemudi. BJT silikon karbida adalah saklar pemindah daya 1200 volt paling efisien dalam sejarah. SiC BJT mencapai frekuensi switching yang lebih tinggi, dan konduksi serta kerugian switchingnya lebih rendah daripada IGBT (30-50%), sehingga daya keluaran dapat ditingkatkan hingga 40% dalam sistem ukuran yang sama. Rangkaian penguat 2KW dari 400V ke 800V hanya dapat mencapai frekuensi switching 25KHz bila direalisasikan oleh IGBT silikon, dan memerlukan lima kapasitor film tipis. Namun, bila menggunakan SiC BJT, frekuensi peralihan dapat mencapai 72KHz, dan hanya diperlukan dua kapasitor film tipis, yang mengurangi ukuran heat sink dan induktor hingga sepertiganya, yaitu induktor yang lebih kecil dapat digunakan, sehingga sangat menghemat biaya. total biaya BOM sistem.
Meningkatkan frekuensi switching catu daya untuk mencapai frekuensi tinggi: Kerugian terbesar dari IGBT tradisional adalah kecepatan switchingnya yang lambat dan frekuensi kerja yang rendah. Ketika dimatikan, ekor arus akan menyebabkan hilangnya turn-off. Kecepatan peralihan SiC BJT cepat, dan tidak ada IGBT yang mati sebagai ekor arus, sehingga rugi peralihan sangat rendah. Di bawah tegangan tahan terukur yang sama, resistansi aktif SiC BJT lebih rendah daripada VCE(sat) IGBT, yang dapat mengurangi rugi aktif SiC BJT.
Penerapan terbaik SiC BJT adalah desain catu daya dengan daya lebih dari 3000W. Banyak dari catu daya ini menggunakan IGBT sebagai peralatan switching untuk mengoptimalkan biaya dan efisiensi. Jika insinyur desain mengganti IGBT dengan SiC BJT, mudah untuk meningkatkan frekuensi switching catu daya secara signifikan, sehingga mengurangi volume produk dan meningkatkan efisiensi konversi. Dengan meningkatnya frekuensi, jumlah induktor dan kapasitor yang dibutuhkan oleh rangkaian periferal juga dapat dikurangi dalam desain, sehingga membantu menghemat biaya. Di sisi lain, kecepatan peralihan SiC BJT sangat cepat, dan dapat menyelesaikan tindakan peralihan dalam waktu kurang dari 20nS, bahkan lebih cepat dari MOSFET, sehingga dapat juga digunakan untuk menggantikan MOSFET. Dibandingkan dengan perangkat IGBT bipolar, BJT silikon karbida memiliki resistansi yang lebih rendah, yang selanjutnya dapat mengurangi kehilangan konduksi. Stabilitas suhu tinggi dan arus bocor rendah dari silikon karbida BJT telah melampaui IGBT dan MOSFET. Selain itu, resistansi internalnya berubah seiring dengan koefisien suhu positif, sehingga dapat dengan mudah dihubungkan secara paralel untuk desain catu daya berdaya tinggi.
Telp Perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li
QQ: 332496225 Manajer Qiu
Alamat: Kamar 809, Blok C, Gedung Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Distrik Baru Longhua, Shenzhen
粤公网安备44030002007346号