Erdieroaleen hirugarren belaunaldia, galio nitruroa (GaN) eta silizio karburoa (SiC) irudikatzen dutenak, azkar garatu dira propietate bikainengatik. Hala ere, gailu hauen parametroak eta ezaugarriak zehaztasunez neurtu, haien potentziala aprobetxatzeko eta eraginkortasuna eta fidagarritasuna optimizatzeko, doitasun handiko neurketa-ekipoak eta metodo profesionalak behar dira.
Silizio karburoak (SiC) eta galio nitruroak (GaN) irudikatzen diren banda zabaleko (WBG) materialen belaunaldi berria gero eta gehiago erabiltzen ari da. Elektrikoki, substantzia horiek isolatzaileetatik hurbilago daude silizioa eta beste material erdieroale tipiko batzuk baino. Substantzia hauek silizioaren mugak gainditzeko diseinatuta daude, banda-hutsune estua den materiala delako eta, beraz, eroankortasun elektrikoaren isurketa txarra eragiten duelako, tenperatura, tentsioa edo maiztasuna handitu ahala nabarmenagoa dena. Ihes honen muga logikoa kontrolatu gabeko eroankortasuna da, erdieroaleen funtzionamendu-hutsaren baliokidea.
Bi banda zabaleko material hauetatik, GaN potentzia baxuko eta ertaineko inplementazio-eskemetarako egokia da batez ere, 1 kV ingurukoa eta 100 A-tik beherakoa. GaNren hazkunde-eremu esanguratsu bat LED argiztapenean erabiltzea da, baina potentzia baxuko beste erabilera batzuetan ere hazten ari dena. hala nola, automobilgintza eta RF komunikazioak. Aitzitik, SiC-ren inguruko teknologiak GaN baino hobeto garatu dira eta hobeto egokitzen dira potentzia handiagoko aplikazioetarako, hala nola ibilgailu elektrikoen trakzio-inbertsoreak, potentzia transmisioa, HVAC ekipamendu handiak eta industria-sistemetarako.
SiC gailuak Si MOSFETak baino tentsio handiagoan, kommutazio-maiztasun handiagoan eta tenperatura altuagoetan funtzionatzeko gai dira. Baldintza hauetan, SiC-k errendimendu, eraginkortasun, potentzia-dentsitate eta fidagarritasun handiagoak ditu. Abantaila hauek diseinatzaileei potentzia-bihurgailuen tamaina, pisua eta kostua murrizten laguntzen diete, lehiakorragoak izan daitezen, batez ere merkatu-segmentu irabazietan, hala nola abiazio, militar eta ibilgailu elektrikoak.
SiC MOSFETek funtsezko zeregina dute hurrengo belaunaldiko potentzia bihurtzeko gailuen garapenean, osagai txikiagoetan oinarritutako diseinuetan energia eraginkortasun handiagoa lortzeko gaitasuna dutelako. Aldaketak ingeniariei ere eskatzen die potentzia-elektronika sortzeko tradizioz erabilitako diseinu- eta proba-teknika batzuk berrikustea.
Proba zorrotzen eskaera gero eta handiagoa da
SiC eta GaN gailuen potentziala guztiz jabetzeko, neurketa zehatzak behar dira kommutazio-eragiketetan eraginkortasuna eta fidagarritasuna optimizatzeko. SiC eta GaN gailu erdieroaleen saiakuntza-prozedurek gailu horien funtzionamendu-maiztasun eta tentsio handiagoak hartu behar dituzte kontuan.
Proba eta neurketa tresnen garapenak, hala nola, funtzio arbitrarioen sorgailuak (AFG), osziloskopioak, iturburu neurtzeko unitateak (SMU) tresnak eta parametro analizatzaileak, potentzia-diseinuko ingeniariei emaitza indartsuagoak azkarrago lortzen laguntzen ari da. Ekipamenduen hobekuntza honek eguneroko erronkei aurre egiten laguntzen die. "Aldaketa-galerak gutxitzea erronka handia izaten jarraitzen du potentzia ekipamenduen ingeniarientzat", esan du Jonathan Tucker-ek, Teck/Gishili-ko Power Supply Marketing-eko buruak. Diseinu hauek zorrotz neurtu behar dira koherentzia bermatzeko. Neurketa-tekniketako bat pultsu bikoitzeko proba (DPT) deitzen da, hau da, MOSFET edo IGBT potentzia-gailuen kommutazio-parametroak neurtzeko metodo estandarra.
SiC erdieroaleen pultsu bikoitzeko proba egiteko konfigurazioa barne hartzen du: funtzio-sorgailua MOSFET sarea gidatzeko; VDS eta ID neurtzeko osziloskopioa eta analisi softwarea. Pultsu bikoitzeko probez gain, hau da, zirkuitu mailako probez gain, material maila probak, osagaien maila probak eta sistema maila probak daude. Proba tresnetan egindako berrikuntzei esker, diseinu-ingeniariek bizi-zikloko fase guztietan lan egin dezakete diseinu-eskakizun zorrotzak modu eraginkorrean bete ditzaketen potentzia bihurtzeko gailuetarako.
Ekipamenduak ziurtatzeko prest egoteak araudi-aldaketei eta azken erabiltzailearen ekipoen behar teknologiko berriei erantzuteko, elektrizitate-sorkuntzatik hasi eta ibilgailu elektrikoetaraino, ahalbidetzen du potentzia elektronikan lan egiten duten enpresei balio erantsiko berrikuntzan zentratu eta etorkizuneko hazkunderako oinarriak finkatzeko.
Argitalpenaren ordua: 2023-mar-27