Service Hotline
Nieuws
Nieuws
Waarom kunnen SIC-apparaten IGBT niet vervangen?
2022-03-17
339
Waarom kunnen SiC-apparaten IGBT niet vervangen?
Het productieproces en de technologie van siliciumcarbide (SiC)-apparaten worden steeds volwassener. Momenteel zijn de kosten het grootste obstakel voor marktpromotie. Inclusief onderzoeks-, ontwikkelings- en productiekosten en de kosten voor het aansturen van condensatoren en weerstanden in het hele circuit nadat siliciumcarbide-apparaten IGBT in de toepassing vervangen. Tenzij de fabrikant er druk op zet, kan het de kosten echt verlagen en de prestaties verbeteren. Het kost immers veel om nieuwe dingen te adopteren. Vanwege de invloed van de productiekosten en de productopbrengst is de belangrijkste reden die SiC-producten ervan weerhoudt om momenteel op grote schaal op de markt te komen de hoge prijs, die over het algemeen ongeveer tien keer zo hoog is als die van vergelijkbare Si-producten. Hoewel het onvermijdelijk is dat siliciumcarbide (SiC)-apparaten IGBT in de toekomst zullen vervangen door technologische vooruitgang en kostenverlaging, en de prestaties zeer goed kunnen zijn, zijn het niet alleen de prestaties, maar ook de kosten en betrouwbaarheid die echt de algemene trend kunnen worden.
?De toepassingsvoordelen van siliciumcarbide-apparaten liggen voor de hand.
Hoge efficiëntie, hoge betrouwbaarheid: SiC BJT-producten kunnen een hoge efficiëntie, hoge stroomdichtheid en hoge betrouwbaarheid bereiken en kunnen soepel werken bij hoge temperaturen. Bovendien heeft SiC BJT een uitstekende temperatuurstabiliteit en zijn de werkeigenschappen bij hoge temperaturen niet anders dan die bij normale temperaturen. SiC BJT biedt in feite alle voordelen van IGBT en lost alle knelpunten bij IGBT-ontwerp op. Omdat IGBT door spanning wordt aangestuurd en SiC BJT door stroom, zijn ontwerptechnici er misschien niet meteen aan gewend om IGBT te vervangen door SiC BJT. Leveranciers van apparaten zoals Fairchild Semiconductor bieden echter doorgaans referentieontwerpen aan om ingenieurs te helpen bij het ontwerpen van aandrijfcircuits. Met de introductie van speciale driverchips in de toekomst zal het gemakkelijker worden om SiC BJT te gebruiken.
Laag verlies en kostenreductie: Vce van SiC BJT wordt verminderd met 47%, Eon met 60% en Eoff met 67%. SiC BJT kan het laagste geleidingsverlies op de markt bieden, en Ron is minder dan 2.2 milliohm bij kamertemperatuur. SiC BJT kan het minimale totale verlies bieden, inclusief chauffeursverlies. Siliciumcarbide BJT is de meest efficiënte 1200 volt stroomomschakelaar uit de geschiedenis. SiC BJT bereikt een hogere schakelfrequentie en de geleidings- en schakelverliezen zijn lager dan die van IGBT (30-50%). Hierdoor kan het uitgangsvermogen met maximaal 40% worden verhoogd in hetzelfde systeemformaat. Het 2KW boostcircuit van 400V naar 800V kan alleen een schakelfrequentie van 25KHz bereiken wanneer het wordt gerealiseerd met silicium IGBT, en het heeft vijf dunnefilmcondensatoren nodig. Bij gebruik van SiC BJT kan de schakelfrequentie echter 72 KHz bereiken en zijn er slechts twee dunnefilmcondensatoren nodig, waardoor de grootte van het koellichaam en de inductor met een derde wordt verminderd, dat wil zeggen dat kleinere inductoren kunnen worden gebruikt, waardoor de kosten aanzienlijk worden bespaard. totale stuklijstkosten van het systeem.
Verbeter de schakelfrequentie van de voeding om een hoge frequentie te bereiken: het grootste nadeel van traditionele IGBT's is de langzame schakelsnelheid en de lage werkfrequentie. Wanneer het wordt uitgeschakeld, zal een stroomstaart leiden tot uitschakelverlies. De schakelsnelheid van SiC BJT is hoog en er is geen IGBT-uitschakeling omdat de stroom stagneert. Hierdoor is het schakelverlies erg laag. Bij dezelfde nominale doorslagspanning is de doorschakelweerstand van SiC BJT lager dan de VCE(sat) van IGBT, waardoor het doorschakelverlies van SiC BJT kan worden verminderd.
De beste toepassing van SiC BJT is het ontwerp van een voeding met een vermogen van meer dan 3000 W. Veel van deze voedingen gebruiken IGBT als schakelapparatuur om de kosten en efficiëntie te optimaliseren. Als de ontwerpingenieur IGBT vervangt door SiC BJT, kan hij de schakelfrequentie van de voeding eenvoudig aanzienlijk verhogen. Hierdoor wordt het productvolume kleiner en de conversie-efficiëntie verbeterd. Met de toename van de frequentie kan het aantal inductoren en condensatoren dat nodig is voor randcircuits ook qua ontwerp worden verminderd, wat helpt om kosten te besparen. De schakelsnelheid van SiC BJT is daarentegen zeer hoog. De schakelactie kan in minder dan 20 nS worden voltooid. Dat is zelfs sneller dan een MOSFET. Hierdoor kan de BJT ook als vervanging voor een MOSFET worden gebruikt. Vergeleken met bipolaire IGBT-apparaten heeft siliciumcarbide BJT een lagere schakelweerstand, waardoor het geleidingsverlies verder kan worden verminderd. De hoge temperatuurstabiliteit en lage lekstroom van siliciumcarbide BJT overtreffen die van IGBT en MOSFET. Bovendien verandert de interne weerstand met de positieve temperatuurcoëfficiënt, zodat deze eenvoudig parallel kan worden aangesloten voor het ontwerp van een krachtige voeding.
Het productieproces en de technologie van siliciumcarbide (SiC)-apparaten worden steeds volwassener. Momenteel zijn de kosten het grootste obstakel voor marktpromotie. Inclusief onderzoeks-, ontwikkelings- en productiekosten en de kosten voor het aansturen van condensatoren en weerstanden in het hele circuit nadat siliciumcarbide-apparaten IGBT in de toepassing vervangen. Tenzij de fabrikant er druk op zet, kan het de kosten echt verlagen en de prestaties verbeteren. Het kost immers veel om nieuwe dingen te adopteren. Vanwege de invloed van de productiekosten en de productopbrengst is de belangrijkste reden die SiC-producten ervan weerhoudt om momenteel op grote schaal op de markt te komen de hoge prijs, die over het algemeen ongeveer tien keer zo hoog is als die van vergelijkbare Si-producten. Hoewel het onvermijdelijk is dat siliciumcarbide (SiC)-apparaten IGBT in de toekomst zullen vervangen door technologische vooruitgang en kostenverlaging, en de prestaties zeer goed kunnen zijn, zijn het niet alleen de prestaties, maar ook de kosten en betrouwbaarheid die echt de algemene trend kunnen worden.
Hoge efficiëntie, hoge betrouwbaarheid: SiC BJT-producten kunnen een hoge efficiëntie, hoge stroomdichtheid en hoge betrouwbaarheid bereiken en kunnen soepel werken bij hoge temperaturen. Bovendien heeft SiC BJT een uitstekende temperatuurstabiliteit en zijn de werkeigenschappen bij hoge temperaturen niet anders dan die bij normale temperaturen. SiC BJT biedt in feite alle voordelen van IGBT en lost alle knelpunten bij IGBT-ontwerp op. Omdat IGBT door spanning wordt aangestuurd en SiC BJT door stroom, zijn ontwerptechnici er misschien niet meteen aan gewend om IGBT te vervangen door SiC BJT. Leveranciers van apparaten zoals Fairchild Semiconductor bieden echter doorgaans referentieontwerpen aan om ingenieurs te helpen bij het ontwerpen van aandrijfcircuits. Met de introductie van speciale driverchips in de toekomst zal het gemakkelijker worden om SiC BJT te gebruiken.
Laag verlies en kostenreductie: Vce van SiC BJT wordt verminderd met 47%, Eon met 60% en Eoff met 67%. SiC BJT kan het laagste geleidingsverlies op de markt bieden, en Ron is minder dan 2.2 milliohm bij kamertemperatuur. SiC BJT kan het minimale totale verlies bieden, inclusief chauffeursverlies. Siliciumcarbide BJT is de meest efficiënte 1200 volt stroomomschakelaar uit de geschiedenis. SiC BJT bereikt een hogere schakelfrequentie en de geleidings- en schakelverliezen zijn lager dan die van IGBT (30-50%). Hierdoor kan het uitgangsvermogen met maximaal 40% worden verhoogd in hetzelfde systeemformaat. Het 2KW boostcircuit van 400V naar 800V kan alleen een schakelfrequentie van 25KHz bereiken wanneer het wordt gerealiseerd met silicium IGBT, en het heeft vijf dunnefilmcondensatoren nodig. Bij gebruik van SiC BJT kan de schakelfrequentie echter 72 KHz bereiken en zijn er slechts twee dunnefilmcondensatoren nodig, waardoor de grootte van het koellichaam en de inductor met een derde wordt verminderd, dat wil zeggen dat kleinere inductoren kunnen worden gebruikt, waardoor de kosten aanzienlijk worden bespaard. totale stuklijstkosten van het systeem.
Verbeter de schakelfrequentie van de voeding om een hoge frequentie te bereiken: het grootste nadeel van traditionele IGBT's is de langzame schakelsnelheid en de lage werkfrequentie. Wanneer het wordt uitgeschakeld, zal een stroomstaart leiden tot uitschakelverlies. De schakelsnelheid van SiC BJT is hoog en er is geen IGBT-uitschakeling omdat de stroom stagneert. Hierdoor is het schakelverlies erg laag. Bij dezelfde nominale doorslagspanning is de doorschakelweerstand van SiC BJT lager dan de VCE(sat) van IGBT, waardoor het doorschakelverlies van SiC BJT kan worden verminderd.
De beste toepassing van SiC BJT is het ontwerp van een voeding met een vermogen van meer dan 3000 W. Veel van deze voedingen gebruiken IGBT als schakelapparatuur om de kosten en efficiëntie te optimaliseren. Als de ontwerpingenieur IGBT vervangt door SiC BJT, kan hij de schakelfrequentie van de voeding eenvoudig aanzienlijk verhogen. Hierdoor wordt het productvolume kleiner en de conversie-efficiëntie verbeterd. Met de toename van de frequentie kan het aantal inductoren en condensatoren dat nodig is voor randcircuits ook qua ontwerp worden verminderd, wat helpt om kosten te besparen. De schakelsnelheid van SiC BJT is daarentegen zeer hoog. De schakelactie kan in minder dan 20 nS worden voltooid. Dat is zelfs sneller dan een MOSFET. Hierdoor kan de BJT ook als vervanging voor een MOSFET worden gebruikt. Vergeleken met bipolaire IGBT-apparaten heeft siliciumcarbide BJT een lagere schakelweerstand, waardoor het geleidingsverlies verder kan worden verminderd. De hoge temperatuurstabiliteit en lage lekstroom van siliciumcarbide BJT overtreffen die van IGBT en MOSFET. Bovendien verandert de interne weerstand met de positieve temperatuurcoëfficiënt, zodat deze eenvoudig parallel kan worden aangesloten voor het ontwerp van een krachtige voeding.
Bedrijf Tel: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li
Vraag: 332496225 Manager Qiu
Adres: Kamer 809, Blok C, Zhantao Technology Building, No.1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen
Related Recommendations
Exclusief interview met Li Gang van Yunfan Ruida: De precisie van millimetergolfradarproducten en de warmte van de mensheid.
2026-07-22
345
Tot volgend jaar! | Slkor op electronica China 2026: een terugblik op de hoogtepunten
2026-07-14
442
粤公网安备44030002007346号