Галий нитриді (GaN) және кремний карбиді (SiC) арқылы ұсынылған жартылай өткізгіштердің үшінші буыны тамаша қасиеттерінің арқасында тез дамыды. Дегенмен, олардың әлеуетін пайдалану және тиімділігі мен сенімділігін оңтайландыру үшін бұл құрылғылардың параметрлері мен сипаттамаларын дәл өлшеу әдісі жоғары дәлдіктегі өлшеу жабдықтары мен кәсіби әдістерді қажет етеді.
Кремний карбиді (SiC) және галий нитриді (GaN) арқылы ұсынылған кең диапазонды (WBG) материалдардың жаңа буыны барған сайын кеңірек қолданылуда. Электрлік жағынан бұл заттар кремнийге және басқа типтік жартылай өткізгіш материалдарға қарағанда оқшаулағыштарға жақынырақ. Бұл заттар кремнийдің шектеулерін еңсеруге арналған, себебі ол тар жолақ материалы болып табылады және сондықтан температура, кернеу немесе жиілік артқан сайын айқынырақ болатын электр өткізгіштігінің нашар ағуын тудырады. Бұл ағып кетудің логикалық шегі жартылай өткізгіштің жұмыс істемеуіне тең келетін бақыланбайтын өткізгіштік болып табылады.
Осы екі кең диапазондық материалдың ішінен GaN негізінен шамамен 1 кВ және 100 А төмен төмен және орташа қуатты іске асыру схемалары үшін жарамды. GaN үшін маңызды өсу аймағының бірі оны жарықдиодты жарықтандыруда пайдалану болып табылады, сонымен қатар басқа төмен қуатты пайдалануда да өседі. автомобиль және РЖ байланысы сияқты. Керісінше, SiC айналасындағы технологиялар GaN-ге қарағанда жақсы дамыған және электр көліктерінің тартқыш инверторлары, қуат беру, үлкен HVAC жабдықтары және өнеркәсіптік жүйелер сияқты жоғары қуатты қолданбаларға жақсырақ сәйкес келеді.
SiC құрылғылары Si MOSFET-ге қарағанда жоғары кернеулерде, жоғары коммутациялық жиіліктерде және жоғары температурада жұмыс істей алады. Мұндай жағдайларда SiC жоғары өнімділікке, тиімділікке, қуат тығыздығына және сенімділікке ие. Бұл артықшылықтар дизайнерлерге қуат түрлендіргіштерінің көлемін, салмағын және құнын төмендетуге, әсіресе авиация, әскери және электрлік көліктер сияқты тиімді нарық сегменттерінде бәсекеге қабілетті ету үшін көмектеседі.
SiC MOSFETs жаңа буын қуатты түрлендіру құрылғыларын әзірлеуде шешуші рөл атқарады, өйткені олардың кішірек құрамдас бөліктерге негізделген конструкцияларда жоғары энергия тиімділігіне қол жеткізу мүмкіндігі. Ауысым сонымен қатар инженерлерден қуат электроникасын жасау үшін дәстүрлі түрде қолданылатын кейбір дизайн және сынақ әдістерін қайта қарауды талап етеді.
Қатаң тестілеуге сұраныс артып келеді
SiC және GaN құрылғыларының әлеуетін толық іске асыру үшін тиімділік пен сенімділікті оңтайландыру үшін коммутация кезінде дәл өлшеулер қажет. SiC және GaN жартылай өткізгіш құрылғыларын сынау процедуралары осы құрылғылардың жоғары жұмыс жиіліктері мен кернеулерін ескеруі керек.
Ерікті функция генераторлары (AFGs), осциллографтар, бастапқы өлшем бірлігі (SMU) құралдары және параметр анализаторлары сияқты сынақ және өлшеу құралдарын дамыту қуат жобалау инженерлеріне тезірек қуатты нәтижелерге қол жеткізуге көмектеседі. Жабдықты бұл жаңарту оларға күнделікті қиындықтарды жеңуге көмектеседі. «Коммутациядағы жоғалтуларды азайту энергетикалық жабдық инженерлері үшін басты мәселе болып қала береді», - деді Джонатан Такер, Teck/Gishili қуат көзі маркетингінің басшысы. Бұл конструкциялар үйлесімділікті қамтамасыз ету үшін қатаң өлшенуі керек. Негізгі өлшеу әдістерінің бірі қос импульстік сынақ (DPT) деп аталады, ол MOSFET немесе IGBT қуат құрылғыларының коммутация параметрлерін өлшеудің стандартты әдісі болып табылады.
SiC жартылай өткізгішінің қос импульстік сынамасын орындау үшін орнату мыналарды қамтиды: MOSFET торын басқаруға арналған функция генераторы; VDS және ID өлшеуге арналған осциллограф және талдау бағдарламалық құралы. Қос импульстік тестілеуден басқа, яғни тізбек деңгейін тестілеуден басқа, материал деңгейін тестілеу, құрамдас деңгейді тестілеу және жүйе деңгейін тестілеу бар. Сынақ құралдарындағы инновациялар инженер-конструкторларға өмірлік циклдің барлық кезеңдерінде қатаң дизайн талаптарына сәйкес келетін қуатты түрлендіру құрылғыларында жұмыс істеуге мүмкіндік берді.
Нормативтік өзгерістерге және электр энергиясын өндіруден бастап электрлік көліктерге дейін соңғы пайдаланушы жабдықтарына арналған жаңа технологиялық қажеттіліктерге жауап ретінде жабдықты сертификаттауға дайын болу энергетикалық электроникада жұмыс істейтін компанияларға қосымша құнды инновацияларға назар аударуға және болашақ өсудің негізін салуға мүмкіндік береді.
Хабарлама уақыты: 27 наурыз 2023 ж