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.

Zyski ze stosowania SiC przewyższają koszty tej technologii

ghost666 06 May 2021 19:25 699 0
  • Zyski ze stosowania SiC przewyższają koszty tej technologii
    Energoelektronika pozostaje nadal oparta głównie na standardowych urządzeniach krzemowych. Podczas gdy układy trójpoziomowe i inne topologie obwodów krzemowych pojawiają się w celu poprawy wydajności, pojawiają się też nowe konstrukcje z węglika krzemu (SiC), tworzone po to, aby sprostać rosnącym wymaganiom dotyczącym mocy dla pojazdów elektrycznych. Węglik krzemu jest obiecujący w porównaniu ze standardowym w tym zastosowaniu krzemem.

    Inżynierowie Mitsubishi stwierdzili, że poprawę wydajności można osiągnąć za pomocą technologii hybrydowych, które łączą krzem z węglikiem krzemu. Na przykład, oparte na krzemie tranzystory bipolarne z izolowaną bramką (IBGT) z diodami Schottky'ego z węglika krzemu zapewniają poprawę sprawności przy stosunkowo niewielkim wzroście kosztów. W przypadku wielu aplikacji oznacza to uzyskanie kompromisu między kosztami a wydajnością. Stwierdzili oni też, że bez zmiany topologii SiC jest jednym ze sposobów znacznego zwiększenia wydajności.

    Drogie SiC

    Węglik krzemu pozostaje znacznie droższy od krzemu. Dlatego ważne jest, aby zidentyfikować aplikacje, w których ekonomia nadąża za oszczędnością energii lub innymi zaletami technicznymi uzasadniającymi koszty.

    Mitsubishi Electric skupiło się na SiC dla urządzeń o dużej mocy, głównie ze względu na to, że są to elementy, które pracują przy wyższych napięciach. "Azotek galu to materiał, z którym mamy pewne doświadczenie w naszej grupie RF. Uważamy, że z pewnością ma bardzo przydatne aplikacje w aplikacjach o niższej mocy" powiedział Adam Falcsik, kierownik produktu ds. Urządzeń zasilających w Mitsubishi Electric.

    "Do tej pory rozwój naszych urządzeń zasilających koncentrował się na węgliku krzemu, przede wszystkim dlatego, że lepiej nadaje się do zastosowań o większej mocy. I tak mamy w produkcji moduły o obciążalności do 1200 A i napięciu znamionowym do 3,3 kV" dodaje Falcsik.

    Technologia SiC jest postrzegana jako niesprawdzona, a zatem ryzykowna, przez wielu inżynierów energetyków, którzy są zwykle dosyć konserwatywni. Wielu wolałoby poczekać na dowód niezawodności i wysokiej wydajności przed podjęciem decyzji, spowalniając w ten sposób przyjęcie SiC. Inżynierowie Mitsubishi zauważają, że Ci klienci pozostają cały czas w trybie "poczekaj i zobacz".

    "Jeśli pierwsi użytkownicy odniosą sukces z tą technologią, uzyskując pożądane korzyści, będzie ona znacznie silniejsza. Myślę, że stopniowo przechodzimy przez ten etap" dodał Mike Rogers, inżynier aplikacji urządzeń zasilających w Mitsubishi Electric.

    Konieczne są zmiany projektowe, aby jak najlepiej wykorzystać węglik krzemu, co skutkuje znaczną przeróbką PCB. Firma dodaje, że powstające obecnie projekty muszą być zdolne do obsługi znacznie wyższych częstotliwości roboczych.

    Zastosowania motoryzacyjne również mogą odnieść znaczne korzyści z technologii węglika krzemu, zwłaszcza w układach napędowych pojazdów elektrycznych i ładowarkach ich akumulatorów. W przypadku pojazdów elektrycznych "istnieje silne pragnienie zmniejszenia rozmiarów i ciężaru elektroniki" twierdzi Tony Sibik, menedżer ds. Urządzeń zasilających w Mitsubishi. "Węglik krzemu pomaga w tych wysiłkach zarówno poprzez zmniejszenie rozmiaru falownika i poprzez zwiększenie sprawności, a tym samym zmniejszenie rozmiaru baterii potrzebnej dla danego zasięgu".

    Celem długoterminowym Mitsubishi Electric jest dostarczenie urządzeń SiC nowej generacji, które zoptymalizują stosunek sprawności do kosztów. Powołując się na wielkość i konkurencyjność tranzystorów IGBT, Mitsubishi Electric przyznaje, że optymalizacja kosztów będzie miała kluczowe znaczenie dla dostrojenia procesu wytwarzania podłóż do sprostania stale rosnącej produkcji.

    Wśród przeszkód technicznych jest jakość podłoży wykonanych z płytek z węglika krzemu. Wady substratów nadal utrudniają zwiększanie ilości wytwarzanych elementów. Wady te przekładają się na wyższe koszty urządzeń SiC, co ostatecznie utrudnia ich adaptację.

    Źródło: https://www.eetimes.com/silicon-carbide-cost-outweighed-by-performance-gains-in-ev-apps/

    Cool! Ranking DIY
    [Szkolenie 22.06.2021, g.9.00] Zabezpieczenia Internetu Rzeczy (IoT) programowe i sprzętowe. Zarejestruj się za darmo
    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 10402 posts with rating 8696, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • HeluKabel Akademia WiedzyHeluKabel Akademia Wiedzy