La tria generacio de duonkonduktaĵoj, reprezentitaj per galiumnitruro (GaN) kaj siliciokarbido (SiC), estis rapide evoluigita pro siaj bonegaj trajtoj. Tamen, kiel precize mezuri la parametrojn kaj karakterizaĵojn de ĉi tiuj aparatoj por ekspluati ilian potencialon kaj optimumigi ilian efikecon kaj fidindecon postulas alt-precizecajn mezurajn ekipaĵojn kaj profesiajn metodojn.
La nova generacio de materialoj de larĝa bando interspaco (WBG) reprezentitaj de siliciokarbido (SiC) kaj galiumnitruro (GaN) fariĝas pli kaj pli vaste uzata. Elektre, ĉi tiuj substancoj estas pli proksimaj al izoliloj ol silicio kaj aliaj tipaj semikonduktaĵoj. Tiuj substancoj estas dizajnitaj por venki la limigojn de silicio ĉar ĝi estas mallarĝa bend-interspaca materialo kaj tial kaŭzas malbonan elfluadon de elektra kondukteco, kiu iĝas pli okulfrapa kiam temperaturo, tensio aŭ frekvenco pliiĝas. La logika limo al tiu elfluo estas nekontrolita kondukteco, ekvivalenta al semikonduktaĵfunkciiga fiasko.
El ĉi tiuj du larĝbendaj interspacmaterialoj, GaN estas plejparte taŭga por malaltaj kaj mezaj potencaj efektivigskemoj, ĉirkaŭ 1 kV kaj sub 100 A. Unu signifa kreskoareo por GaN estas ĝia uzo en LED-lumo, sed ankaŭ kreskanta en aliaj malalt-potencaj uzoj. kiel ekzemple aŭtomobilaj kaj RF-komunikadoj. En kontrasto, la teknologioj ĉirkaŭantaj SiC estas pli bone evoluigitaj ol GaN kaj estas pli bone konvenigitaj al pli altaj potencaj aplikoj kiel ekzemple elektraj aŭtomobilaj tiraj invetiloj, potencotranssendo, granda HVAC-ekipaĵo kaj industriaj sistemoj.
SiC-aparatoj kapablas funkcii ĉe pli altaj tensioj, pli altaj ŝanĝaj frekvencoj kaj pli altaj temperaturoj ol Si MOSFEToj. Sub ĉi tiuj kondiĉoj, SiC havas pli altan rendimenton, efikecon, potencan densecon kaj fidindecon. Ĉi tiuj avantaĝoj helpas al dizajnistoj redukti la grandecon, pezon kaj koston de potencaj transformiloj por igi ilin pli konkurencivaj, precipe en enspezigaj merkatsegmentoj kiel ekzemple aviado, armeaj kaj elektraj veturiloj.
SiC MOSFEToj ludas decidan rolon en la evoluo de venontgeneraciaj potencaj konvertaj aparatoj pro sia kapablo atingi pli grandan energiefikecon en dezajnoj bazitaj sur pli malgrandaj komponentoj. La ŝanĝo ankaŭ devigas inĝenierojn reviziti kelkajn el la dezajno kaj testaj teknikoj tradicie uzitaj por krei potencan elektronikon.
La postulo por rigoraj provoj kreskas
Por plene realigi la potencialon de SiC kaj GaN-aparatoj, precizaj mezuradoj estas postulataj dum ŝanĝa operacio por optimumigi efikecon kaj fidindecon. Testaj proceduroj por SiC kaj GaN-semikonduktaĵaparatoj devas enkalkuli la pli altajn funkciigadfrekvencojn kaj tensiojn de tiuj aparatoj.
La evoluo de testaj kaj mezuraj iloj, kiel arbitraj funkciogeneratoroj (AFG), osciloskopoj, fontaj mezurunuoj (SMU) instrumentoj kaj parametro-analiziloj, helpas al potencaj dezajnaj inĝenieroj atingi pli potencajn rezultojn pli rapide. Ĉi tiu ĝisdatigo de ekipaĵo helpas ilin alfronti ĉiutagajn defiojn. "Minimigi ŝanĝajn perdojn restas grava defio por elektraj ekipaĵaj inĝenieroj," diris Jonathan Tucker, estro de Elektroprovizo-Merkatado ĉe Teck/Gishili. Ĉi tiuj dezajnoj devas esti rigore mezuritaj por certigi konsistencon. Unu el la esencaj mezurteknikoj estas nomita la duobla pulstesto (DPT), kio estas la norma metodo por mezuri la ŝanĝajn parametrojn de MOSFEToj aŭ IGBT-potencaj aparatoj.
Agordo por plenumi SiC duonkonduktaĵo duobla pulso testo inkluzivas: funkcio generatoro movi MOSFET krado; Osciloskopo kaj analiza programaro por mezuri VDS kaj ID. Krom duobla-pulsa testado, tio estas, krom cirkvitnivela testado, ekzistas materialnivela testado, komponentnivela testado kaj sistema nivela testado. Novigoj en testaj iloj ebligis al dezajnaj inĝenieroj en ĉiuj stadioj de la vivociklo labori al potencaj konvertaj aparatoj, kiuj povas kontentigi striktajn dezajnpostulojn koste efikaj.
Esti preta atesti ekipaĵon en respondo al reguligaj ŝanĝoj kaj novaj teknologiaj bezonoj por finuzantaj ekipaĵoj, de elektroproduktado ĝis elektraj veturiloj, permesas al kompanioj laborantaj pri potenco-elektroniko koncentriĝi pri plivalora novigado kaj meti la fundamenton por estonta kresko.
Afiŝtempo: Mar-27-2023