Prednosti i nedostaci električnih performansi uređaja za napajanje od silicij karbida

Prednosti:

1. Visokonaponska otpornost: Kritično probojno električno polje je čak 2MV/cm (4H-SiC), tako da ima veću naponsku otpornost (10 puta veću od Si).

2. Jednostavno odvođenje topline: Zbog veće toplinske vodljivosti SiC materijala (tri puta veće od Si), odvođenje topline je lakše i uređaj može raditi na višim temperaturama okoline. Teoretski, SiC uređaji za napajanje mogu raditi na temperaturi spoja od 175 stupnjeva, tako da se veličina hladnjaka može značajno smanjiti.

3. Mali gubitak vodljivosti i gubitak pri prebacivanju: SiC materijal ima dvostruko veću brzinu zasićenja elektronima od Si, zbog čega SiC uređaji imaju vrlo nizak otpor pri uključivanju (1/100 u Si), mali gubitak vodljivosti; SiC materijal ima tri puta veću propusnost od Si, struja curenja smanjena je za nekoliko redova veličine u usporedbi s Si uređajem, što može smanjiti gubitak snage uređaja za napajanje; nema fenomena zaostajanja struje u procesu isključivanja, nizak gubitak pri prebacivanju, što može smanjiti gubitak snage uređaja za napajanje; nema fenomena zaostajanja struje u procesu isključivanja, nizak gubitak pri prebacivanju. Nema zaostajanja struje tijekom isključivanja, niski su gubici preklapanja, a frekvencija preklapanja može se znatno povećati za praktične primjene (10 puta veća od Si).

4. može smanjiti veličinu modula napajanja: zbog velike gustoće struje uređaja (kao što su Infineon proizvodi do 700A / cm), u istoj razini snage, svi moduli napajanja (SiC MOSFETsSiC SBD) veličina paketa je znatno manji od Si IGBT modula napajanja.

Glavni nedostatak: Glavni nedostatak Schottky diode je relativno visoka povratna struja. Zbog svog spoja metal-poluvodič, skloniji je strujama curenja kada je napon spojen u obrnutom smjeru. Osim toga, Schottky diode obično imaju nizak maksimalni povratni napon. Imaju maksimalnu vrijednost od 50 V ili manje. Imajte na umu da je obrnuti napon vrijednost pri kojoj će se dioda pokvariti i početi provoditi veliku količinu struje kada se napon spoji u obrnutom smjeru (od katode do anode). To znači da Schottky dioda ne može izdržati veliki povratni napon bez kvara i provođenja velike količine struje. I dalje će propuštati malu količinu struje čak i prije nego što dosegne svoju maksimalnu obrnutu vrijednost.

Ovisno o primjeni i uporabi kruga, to se može pokazati značajnim ili beznačajnim.