Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Tranzystory MOSFET na węgliku krzemu przyszłością energoelektroniki

ghost666 28 Jun 2016 14:56 3636 5
  • Tranzystory MOSFET na węgliku krzemu przyszłością energoelektroniki
    Firma ROHM ogłosiła wprowadzenie do produkcji nowego tranzystora MOSFET, SCT2080KE. Jest to element wyprodukowany z węglika krzemu (SiC), dedykowany do generatorów impulsów wysokonapięciowych.

    Generatory tego rodzaju stosuje się w szeregu aplikacji, takich jak generatory plazmy, lasery czy akceleratory. Konwencjonalne systemy tego rodzaju opierają się na krzemie lub lampach próżniowych, co poważnie komplikuje ich projekty. Wykorzystanie układów z SiC, który charakteryzuje się bardzo wysokim napięciem przebicia, niską rezystancją i wysoką częstotliwością przełączania, pozwala na istotne uproszczenie projektu tego rodzaju układów.

    Dyrektor Fukushima SiC Applied Engineering Inc. komentuje nowe układy mówiąc: "Podczas opracowywania naszych nowych generatorów impulsów testowaliśmy wiele różnych elementów przełączających, a rezultatem tych testów było wybranie MOSFETów SiC od ROHM, ponieważ jako jedyne spełniły nasze wymagania co do parametrów i niezawodności. To pierwsze praktyczne zastosowanie układów SiC w generatorach impulsów. (...) Konstruując na przykład akcelerator liniowy, z mocą wyjściową wiązki na poziomie dziesiątek kilowatów, wykorzystując technologię lamp próżniowych, musimy skonstruować układ o długości 1600 metrów. Jeśli wykorzystamy nowe tranzystory na węgliku krzemu, nasz układ może mieć zaledwie 6 metrów, co istotnie ułatwia jego instalację i zmniejsza koszty".

    ROHM jest pionierem technologii SiC. Sprzedaż i produkcja układów w tym sektorze zwiększa się, a szczególnie duże zapotrzebowanie pochodzi z sektora energoelektronicznego. Układy z SiC oferują o wiele mniejsze straty przy przełączaniu - o 70% - niż używane obecnie w inwerterach krzemowe moduły IGBT. Dodatkowo, jako że układy te oferują wyższe częstotliwości przełączania, można stosować w takich inwerterach mniejsze elementy pasywne. Wszystko to prowadzi do miniaturyzacji finalnych urządzeń. Układy oparte na węgliku krzemu znalazły już szereg zastosowań w inwerterach i konwerterach stosowanych w przemyśle czy w technologiach fotowoltaicznych. Aktualnie ROHM poszukuje nowych rynków sprzedaży dla swoich układów na SiC.



    Źródło: http://www.rohm.com/web/global/news-detail?news-title=2015-03-03-sic-mosfets-for-ultra-high-voltage-pulse-generators&defaultGroupId=false?utm_source=EEWeb&utm_medium=TechCommunity&utm_term=2014&utm_content=Content&utm_campaign=ROHM

    Cool! Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10326 posts with rating 8606, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • NOVATEK-ELECTRO POLSKA SP. Z O.O.NOVATEK-ELECTRO POLSKA SP. Z O.O.
  • #2
    RitterX
    Level 39  
    Elementy SiC znajdują także zastosowanie w bardzo prozaicznych rozwiązaniach jak falowniki zasilane z linii trakcji kolejowej. To przekłada się na sprawność lokomotywy, która dzięki temu oszczędza 20% energii, dużo energii. Lokomotywa ma moc maksymalną rzędu 3.5-5MW.
    Od siebie dodam, że nie padają jak muchy ;) czyli tak jakby były zrobione klasycznie z krzemu. W układach dużych mocy są aplikacyjnie odporniejsze.
    Niektórzy z Kolegów na forum robili spawarki z wyjściową diodą prostowniczą BYV255 a to dioda na bazie SiC. Z całą pewnością mogą podzielić się opiniami.
  • NOVATEK-ELECTRO POLSKA SP. Z O.O.NOVATEK-ELECTRO POLSKA SP. Z O.O.
  • #3
    ghost666
    Translator, editor
    RitterX wrote:
    Elementy SiC znajdują także zastosowanie w bardzo prozaicznych rozwiązaniach jak falowniki zasilane z linii trakcji kolejowej. To przekłada się na sprawność lokomotywy, która dzięki temu oszczędza 20% energii, dużo energii. Lokomotywa ma moc maksymalną rzędu 3.5-5MW.
    Od siebie dodam, że nie padają jak muchy ;) czyli tak jakby były zrobione klasycznie z krzemu. W układach dużych mocy są aplikacyjnie odporniejsze.
    Niektórzy z Kolegów na forum robili spawarki z wyjściową diodą prostowniczą BYV255 a to dioda na bazie SiC. Z całą pewnością mogą podzielić się opiniami.


    No falowniki na megawaty to nie takie prozaiczne zastosowanie ;) uważam, że każdy system, gdzie nie prowadzi się kabli, a szyny jest daleki od prozaiczności. Ale oczywiście kolega ma rację - elementy z SiC robią furorę w każdym sektorze elektroenergetyki, czyli tam gdzie trzeba dużo i mocno i coraz częściej także szybko.
  • #4
    KJ
    Level 31  
    Od jakiegoś czasu obserwuję rozwój półprzewodników SiC pod kątem zastosowania w urządzeniach które buduję głównie ze względu na ich teoretycznie większą szybkość. Aktualnie wyciskam ostatnie poty z tranzystorów IGBT ale przy częstotliwościach powyżej 300kHz i prądach ponad 100A generalnie jest źle i gorąco ;) Z wad kluczy SiC jakie zauważyłem przeglądając noty katalogowe jest asymetria dopuszczalnego napięcia na bramce. Ot chociażby dla opisywanych w artykule mosfetów dopuszczalne Vgs to -6 do +22V. Inne elementy SiC mają podobnie. Kolejną rzeczą która od razu rzuca się w oczy tym razem zdecydowanie pozytywną jest czas reverse recovery diody pasożytniczej wynoszący całkiem sensowne 31ns gdzie dla zwykłych mosfetów spotykam czasy zbliżone niekiedy do 1us. Jako ciekawostkę nadmienię że firma Semikron "kombinuje" z tranzystorami IGBT z SiC.
  • #5
    ghost666
    Translator, editor
    KJ wrote:
    Od jakiegoś czasu obserwuję rozwój półprzewodników SiC pod kątem zastosowania w urządzeniach które buduję głównie ze względu na ich teoretycznie większą szybkość. Aktualnie wyciskam ostatnie poty z tranzystorów IGBT ale przy częstotliwościach powyżej 300kHz i prądach ponad 100A generalnie jest źle i gorąco ;) Z wad kluczy SiC jakie zauważyłem przeglądając noty katalogowe jest asymetria dopuszczalnego napięcia na bramce. Ot chociażby dla opisywanych w artykule mosfetów dopuszczalne Vgs to -6 do +22V. Inne elementy SiC mają podobnie. Kolejną rzeczą która od razu rzuca się w oczy tym razem zdecydowanie pozytywną jest czas reverse recovery diody pasożytniczej wynoszący całkiem sensowne 31ns gdzie dla zwykłych mosfetów spotykam czasy zbliżone niekiedy do 1us. Jako ciekawostkę nadmienię że firma Semikron "kombinuje" z tranzystorami IGBT z SiC.


    Jak chcesz szybko to polecam GaAs bodajże ;) ale tam prądy niewielkie, za to częstotliwości w gigaherce. Fajnie żyć w czasach w których "odwieczny" krzem wypierany jest przez inne materiały z pewnych dziedzin...
  • #6
    rashid5
    Level 11  
    Jest jescze GaN (na podlozu z SiC :))