Mae'r drydedd genhedlaeth o lled-ddargludyddion, a gynrychiolir gan gallium nitride (GaN) a silicon carbide (SiC), wedi'u datblygu'n gyflym oherwydd eu priodweddau rhagorol. Fodd bynnag, mae angen offer mesur manwl iawn a dulliau proffesiynol i fesur paramedrau a nodweddion y dyfeisiau hyn yn gywir er mwyn manteisio i'r eithaf ar eu potensial a gwneud y gorau o'u heffeithlonrwydd a'u dibynadwyedd.
Mae'r genhedlaeth newydd o ddeunyddiau bwlch band eang (WBG) a gynrychiolir gan carbid silicon (SiC) a gallium nitride (GaN) yn dod yn fwy a mwy eang. Yn drydanol, mae'r sylweddau hyn yn agosach at ynysyddion na silicon a deunyddiau lled-ddargludyddion nodweddiadol eraill. Mae'r sylweddau hyn wedi'u cynllunio i oresgyn cyfyngiadau silicon oherwydd ei fod yn ddeunydd bwlch band cul ac felly'n achosi gollyngiadau gwael o ddargludedd trydanol, sy'n dod yn fwy amlwg wrth i dymheredd, foltedd neu amlder gynyddu. Y terfyn rhesymegol i'r gollyngiad hwn yw dargludedd heb ei reoli, sy'n cyfateb i fethiant gweithredu lled-ddargludyddion.
O'r ddau ddeunydd bwlch band eang hyn, mae GaN yn bennaf addas ar gyfer cynlluniau gweithredu pŵer isel a chanolig, tua 1 kV ac islaw 100 A. Un maes twf sylweddol ar gyfer GaN yw ei ddefnydd mewn goleuadau LED, ond hefyd yn tyfu mewn defnyddiau pŵer isel eraill megis cyfathrebu modurol ac RF. Mewn cyferbyniad, mae'r technolegau sy'n ymwneud â SiC wedi'u datblygu'n well na GaN ac maent yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau pŵer uwch megis gwrthdroyddion tyniant cerbydau trydan, trawsyrru pŵer, offer HVAC mawr, a systemau diwydiannol.
Mae dyfeisiau SiC yn gallu gweithredu ar folteddau uwch, amleddau newid uwch, a thymheredd uwch na Si MOSFETs. O dan yr amodau hyn, mae gan SiC berfformiad, effeithlonrwydd, dwysedd pŵer a dibynadwyedd uwch. Mae'r manteision hyn yn helpu dylunwyr i leihau maint, pwysau a chost trawsnewidyddion pŵer i'w gwneud yn fwy cystadleuol, yn enwedig mewn segmentau marchnad proffidiol fel cerbydau hedfan, milwrol a thrydan.
Mae SiC MOSFETs yn chwarae rhan hanfodol yn natblygiad dyfeisiau trosi pŵer cenhedlaeth nesaf oherwydd eu gallu i gyflawni mwy o effeithlonrwydd ynni mewn dyluniadau sy'n seiliedig ar gydrannau llai. Mae'r shifft hefyd yn ei gwneud yn ofynnol i beirianwyr ailedrych ar rai o'r technegau dylunio a phrofi a ddefnyddir yn draddodiadol i greu electroneg pŵer.
Mae'r galw am brofion trwyadl yn tyfu
Er mwyn gwireddu potensial dyfeisiau SiC a GaN yn llawn, mae angen mesuriadau manwl gywir yn ystod gweithrediad y newid i wneud y gorau o effeithlonrwydd a dibynadwyedd. Rhaid i weithdrefnau profi ar gyfer dyfeisiau lled-ddargludyddion SiC a GaN ystyried amlder gweithredu a folteddau uwch y dyfeisiau hyn.
Mae datblygu offer profi a mesur, megis generaduron swyddogaeth mympwyol (AFGs), osgilosgopau, offerynnau uned mesur ffynhonnell (SMU), a dadansoddwyr paramedr, yn helpu peirianwyr dylunio pŵer i gyflawni canlyniadau mwy pwerus yn gyflymach. Mae'r uwchraddio hwn ar offer yn eu helpu i ymdopi â heriau dyddiol. “Mae lleihau colledion newid yn parhau i fod yn her fawr i beirianwyr offer pŵer,” meddai Jonathan Tucker, pennaeth Power Supply Marketing yn Teck/Gishili. Rhaid mesur y dyluniadau hyn yn drylwyr i sicrhau cysondeb. Gelwir un o'r technegau mesur allweddol yn brawf pwls dwbl (DPT), sef y dull safonol ar gyfer mesur paramedrau newid MOSFETs neu ddyfeisiau pŵer IGBT.
Mae'r gosodiad i berfformio prawf pwls dwbl lled-ddargludyddion SiC yn cynnwys: generadur swyddogaeth i yrru grid MOSFET; Osgilosgop a meddalwedd dadansoddi ar gyfer mesur VDS ac ID.... Yn ogystal â phrofi pwls dwbl, hynny yw, yn ogystal â phrofion lefel cylched, mae profion lefel deunydd, profi lefel cydran a phrofion lefel system. Mae arloesiadau mewn offer profi wedi galluogi peirianwyr dylunio ar bob cam o'r cylch bywyd i weithio tuag at ddyfeisiadau trosi pŵer a all fodloni gofynion dylunio llym yn gost-effeithiol.
Mae bod yn barod i ardystio offer mewn ymateb i newidiadau rheoliadol ac anghenion technolegol newydd ar gyfer offer defnyddiwr terfynol, o gynhyrchu pŵer i gerbydau trydan, yn caniatáu i gwmnïau sy'n gweithio ar electroneg pŵer ganolbwyntio ar arloesi gwerth ychwanegol a gosod y sylfaen ar gyfer twf yn y dyfodol.
Amser post: Mar-27-2023