አቅምን ለመንካት የሲሲ እና የጋኤን መሳሪያዎችን እንዴት በትክክል መለካት እንደሚቻል፣ ቅልጥፍናን እና አስተማማኝነትን ለማመቻቸት

በጋሊየም ናይትራይድ (ጋኤን) እና በሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ) የተወከለው የሶስተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተሮች እጅግ በጣም ጥሩ ባህሪያት ስላላቸው በፍጥነት ተፈጥረዋል። ነገር ግን የእነዚህን መሳሪያዎች መመዘኛዎች እና ባህሪያት እንዴት በትክክል መለካት እንደሚቻል እምቅ ችሎታቸውን ለመንካት እና ውጤታማነታቸውን እና አስተማማኝነታቸውን ለማመቻቸት ከፍተኛ ትክክለኛነትን የመለኪያ መሳሪያዎችን እና ሙያዊ ዘዴዎችን ይጠይቃል.

በሲሊኮን ካርቦዳይድ (ሲሲ) እና ጋሊየም ናይትራይድ (ጋኤን) የሚወከሉት የአዲሱ ትውልድ ሰፊ ባንድ ክፍተት (ደብሊውቢጂ) ቁሳቁሶች በስፋት ጥቅም ላይ እየዋሉ ነው። በኤሌክትሪክ እነዚህ ንጥረ ነገሮች ከሲሊኮን እና ከሌሎች የተለመዱ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ይልቅ ወደ ኢንሱሌተሮች ይቀርባሉ. እነዚህ ንጥረ ነገሮች የሲሊኮን ውስንነቶችን ለማሸነፍ የተነደፉ ናቸው ምክንያቱም ጠባብ ባንድ-ክፍተት ቁስ ስለሆነ ደካማ የኤሌክትሪክ conductivity መፍሰስ ያስከትላል, ይህም ሙቀት, ቮልቴጅ ወይም ድግግሞሽ እየጨመረ ሲሄድ ይበልጥ ግልጽ ይሆናል. የዚህ መፍሰስ ምክንያታዊ ገደብ ከሴሚኮንዳክተር ኦፕሬቲንግ ውድቀት ጋር እኩል የሆነ ቁጥጥር ያልተደረገበት ኮንዳክሽን ነው።

ከእነዚህ ሁለት ሰፊ የባንድ ክፍተት ቁሳቁሶች መካከል ጋኤን በዋናነት ለዝቅተኛ እና መካከለኛ ኃይል ትግበራ እቅዶች ተስማሚ ነው, ከ 1 ኪሎ ቮልት እና ከ 100 A በታች. ለጋኤን አንድ ጉልህ የእድገት ቦታ በ LED መብራት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል, ነገር ግን በሌሎች ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታዎች እያደገ ነው. እንደ አውቶሞቲቭ እና RF ግንኙነቶች. በአንጻሩ፣ በሲሲ ዙሪያ ያሉ ቴክኖሎጂዎች ከጋኤን በተሻለ ሁኔታ የተገነቡ እና እንደ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ትራክሽን ኢንቬንተሮች፣ የሃይል ማስተላለፊያ፣ ትላልቅ የኤች.ቪ.ኤ.ሲ መሳሪያዎች እና የኢንዱስትሪ ስርዓቶች ለመሳሰሉት ከፍተኛ የሃይል አፕሊኬሽኖች የተሻሉ ናቸው።

የሲሲ መሳሪያዎች ከፍ ባለ የቮልቴጅ፣ ከፍተኛ የመቀያየር ፍጥነቶች እና ከሲ MOSFETs ከፍ ባለ የሙቀት መጠን መስራት ይችላሉ። በነዚህ ሁኔታዎች ሲሲ ከፍተኛ አፈጻጸም፣ ቅልጥፍና፣ የሃይል ጥግግት እና አስተማማኝነት አለው። እነዚህ ጥቅሞች ዲዛይነሮች የኃይል ለዋጮችን መጠን፣ ክብደት እና ዋጋ እንዲቀንሱ እየረዳቸው ሲሆን የበለጠ ተወዳዳሪ እንዲሆኑ በተለይም አዋጭ በሆኑ የገበያ ክፍሎች እንደ አቪዬሽን፣ ወታደራዊ እና ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች።

SiC MOSFET በትናንሽ አካላት ላይ በመመስረት በዲዛይኖች ውስጥ የላቀ የኢነርጂ ውጤታማነትን የማግኘት ችሎታ ስላላቸው ለቀጣዩ ትውልድ የኃይል መለዋወጫ መሳሪያዎች እድገት ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። ፈረቃው በተጨማሪም መሐንዲሶች በተለምዶ የኃይል ኤሌክትሮኒክስ ለመፍጠር ጥቅም ላይ የዋሉ አንዳንድ የዲዛይን እና የሙከራ ቴክኒኮችን እንደገና እንዲጎበኙ ይጠይቃል።

የጠንካራ ሙከራ ፍላጎት እያደገ ነው።

የሲሲ እና የጋኤን መሳሪያዎች እምቅ አቅምን ሙሉ በሙሉ ለመረዳት፣ ቅልጥፍናን እና አስተማማኝነትን ለማመቻቸት በሚቀያየርበት ጊዜ ትክክለኛ መለኪያዎች ያስፈልጋሉ። የሲሲ እና የጋኤን ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች የሙከራ ሂደቶች የእነዚህን መሳሪያዎች ከፍተኛ የአሠራር ድግግሞሽ እና ቮልቴጅ ግምት ውስጥ ማስገባት አለባቸው.

እንደ የዘፈቀደ ተግባር ጀነሬተሮች (AFGs)፣ oscilloscopes፣ የምንጭ የመለኪያ አሃድ (SMU) መሣሪያዎች እና የመለኪያ ተንታኞች ያሉ የሙከራ እና የመለኪያ መሣሪያዎችን ማዘጋጀት የኃይል ንድፍ መሐንዲሶች የበለጠ ኃይለኛ ውጤቶችን በፍጥነት እንዲያገኙ እየረዳቸው ነው። ይህ የመሣሪያዎች ማሻሻያ በየዕለቱ የሚያጋጥሟቸውን ፈተናዎች እንዲቋቋሙ እየረዳቸው ነው። በቴክ/ጊሺሊ የኃይል አቅርቦት ግብይት ኃላፊ የሆኑት ጆናታን ታከር “የመቀያየር ኪሳራዎችን መቀነስ ለኃይል መሣሪያዎች መሐንዲሶች ትልቅ ፈተና ሆኖ ይቆያል” ብለዋል። ተመሳሳይነት ለማረጋገጥ እነዚህ ንድፎች በጥብቅ መለካት አለባቸው. ከቁልፍ መለኪያ ቴክኒኮች አንዱ የMOSFETs ወይም IGBT ሃይል መሳሪያዎችን የመቀየሪያ መለኪያዎችን ለመለካት መደበኛ ዘዴ የሆነው ባለ ሁለት pulse test (DPT) ይባላል።

የ SiC ሴሚኮንዳክተር ድርብ የልብ ምት ሙከራን ለማካሄድ ማዋቀር የሚከተሉትን ያጠቃልላል፡ MOSFET ግሪድን ለማሽከርከር ተግባር ጀነሬተር; ቪዲኤስ እና መታወቂያን ለመለካት ኦስቲሎስኮፕ እና ትንተና ሶፍትዌር። ከድርብ-pulse ሙከራ በተጨማሪ ማለትም ከወረዳ ደረጃ ሙከራ በተጨማሪ የቁሳቁስ ደረጃ ፍተሻ፣ የአካላት ደረጃ ሙከራ እና የስርዓት ደረጃ ሙከራዎች አሉ። በሙከራ መሳሪያዎች ውስጥ የተደረጉ ፈጠራዎች በሁሉም የህይወት ኡደት ደረጃዎች ላይ ያሉ የንድፍ መሐንዲሶች ጥብቅ የንድፍ መስፈርቶችን ወጪ ቆጣቢ በሆነ መንገድ ወደ ሃይል መለወጫ መሳሪያዎች እንዲሰሩ አስችሏቸዋል።

የቁጥጥር ለውጦችን እና አዳዲስ የቴክኖሎጂ ፍላጎቶችን ለዋና ተጠቃሚ መሳሪያዎች ከኃይል ማመንጫ እስከ ኤሌክትሪክ ተሸከርካሪዎች ምላሽ ለመስጠት መሳሪያዎችን ለማረጋገጥ መዘጋጀቱ በሃይል ኤሌክትሮኒክስ ላይ የሚሰሩ ኩባንያዎች እሴት-ተጨምሯል ፈጠራ ላይ እንዲያተኩሩ እና ለወደፊት እድገት መሰረት ይጥላሉ።