ການຜະລິດ semiconductors ທີສາມ, ເປັນຕົວແທນໂດຍ gallium nitride (GaN) ແລະ silicon carbide (SiC), ໄດ້ຮັບການພັດທະນາຢ່າງໄວວາເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດຂອງເຂົາເຈົ້າ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການວັດແທກຕົວກໍານົດການແລະຄຸນລັກສະນະຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງເພື່ອແຕະທ່າແຮງແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງພວກເຂົາຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸປະກອນການວັດແທກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະວິທີການເປັນມືອາຊີບ.
ການຜະລິດໃຫມ່ຂອງຊ່ອງຫວ່າງວົງກວ້າງ (WBG) ວັດສະດຸເປັນຕົວແທນໂດຍ silicon carbide (SiC) ແລະ gallium nitride (GaN) ກໍາລັງກາຍມາເປັນຫຼາຍແລະນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ໄຟຟ້າ, ສານເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນໃກ້ຊິດກັບ insulators ຫຼາຍກ່ວາຊິລິຄອນແລະອຸປະກອນ semiconductor ປົກກະຕິອື່ນໆ. ສານເຫຼົ່ານີ້ຖືກອອກແບບເພື່ອເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຊິລິໂຄນເນື່ອງຈາກວ່າມັນເປັນວັດສະດຸຊ່ອງຫວ່າງແຄບແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການຮົ່ວໄຫຼທີ່ບໍ່ດີຂອງການນໍາໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງຈະກາຍເປັນຄວາມຊັດເຈນຫຼາຍເມື່ອອຸນຫະພູມ, ແຮງດັນຫຼືຄວາມຖີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ຂອບເຂດຈໍາກັດຢ່າງມີເຫດຜົນຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼນີ້ແມ່ນການນໍາທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້, ເທົ່າກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການເຮັດວຽກຂອງ semiconductor.
ຂອງສອງອຸປະກອນຊ່ອງຫວ່າງກ້ວາງເຫຼົ່ານີ້, GaN ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບໂຄງການປະຕິບັດພະລັງງານຕ່ໍາແລະຂະຫນາດກາງ, ປະມານ 1 kV ແລະຕ່ໍາກວ່າ 100 A. ຫນຶ່ງໃນການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບ GaN ແມ່ນການນໍາໃຊ້ໃນໄຟ LED, ແຕ່ຍັງການຂະຫຍາຍຕົວໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາອື່ນໆ. ເຊັ່ນ: ການສື່ສານຍານຍົນ ແລະ RF. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ອ້ອມຮອບ SiC ແມ່ນພັດທະນາດີກວ່າ GaN ແລະເຫມາະສົມກັບການນໍາໃຊ້ພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນເຊັ່ນ inverters traction ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ການສົ່ງໄຟຟ້າ, ອຸປະກອນ HVAC ຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະລະບົບອຸດສາຫະກໍາ.
ອຸປະກອນ SiC ມີຄວາມສາມາດເຮັດວຽກຢູ່ແຮງດັນສູງ, ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະອຸນຫະພູມສູງກວ່າ Si MOSFETs. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້, SiC ມີປະສິດທິພາບສູງ, ປະສິດທິພາບ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື. ຄວາມໄດ້ປຽບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຊ່ວຍໃຫ້ນັກອອກແບບຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດ, ນ້ໍາຫນັກແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າເພື່ອເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາມີຄວາມສາມາດແຂ່ງຂັນໄດ້, ໂດຍສະເພາະໃນຕະຫຼາດທີ່ມີກໍາໄລຫຼາຍເຊັ່ນ: ການບິນ, ທະຫານແລະຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ.
SiC MOSFETs ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການພັດທະນາອຸປະກອນການແປງພະລັງງານໃນຮຸ່ນຕໍ່ໄປເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດຂອງພວກເຂົາເພື່ອບັນລຸປະສິດທິພາບພະລັງງານຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນການອອກແບບໂດຍອີງໃສ່ອົງປະກອບຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ. ການປ່ຽນແປງດັ່ງກ່າວຍັງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ນັກວິສະວະກອນທົບທວນຄືນບາງເຕັກນິກການອອກແບບແລະການທົດສອບທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຕາມປະເພນີເພື່ອສ້າງເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ.
ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການທົດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ
ເພື່ອຮັບຮູ້ທ່າແຮງຂອງອຸປະກອນ SiC ແລະ GaN ຢ່າງສົມບູນ, ການວັດແທກທີ່ຊັດເຈນແມ່ນຕ້ອງການໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນການດໍາເນີນງານເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື. ຂັ້ນຕອນການທົດສອບສໍາລັບອຸປະກອນ Semiconductor SiC ແລະ GaN ຈະຕ້ອງຄໍານຶງເຖິງຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານແລະແຮງດັນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້.
ການພັດທະນາຂອງເຄື່ອງມືການທົດສອບແລະການວັດແທກເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກຜະລິດການທໍາງານທີ່ຕົນເອງມັກ (AFGs), oscilloscopes, ຫນ່ວຍວັດແທກແຫຼ່ງ (SMU) ແລະເຄື່ອງວິເຄາະພາລາມິເຕີ, ກໍາລັງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນອອກແບບພະລັງງານບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບທີ່ມີປະສິດທິພາບໄວຂຶ້ນ. ການຍົກລະດັບອຸປະກອນນີ້ແມ່ນຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຂົາຮັບມືກັບສິ່ງທ້າທາຍປະຈໍາວັນ. ທ່ານ Jonathan Tucker, ຫົວຫນ້າຝ່າຍການຕະຫຼາດການສະຫນອງພະລັງງານຂອງ Teck / Gishili ກ່າວວ່າ "ການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການສະຫຼັບຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບວິສະວະກອນອຸປະກອນພະລັງງານ". ການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງໄດ້ຮັບການວັດແທກຢ່າງເຂັ້ມງວດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງ. ຫນຶ່ງໃນເຕັກນິກການວັດແທກທີ່ສໍາຄັນແມ່ນເອີ້ນວ່າ double pulse test (DPT), ເຊິ່ງເປັນວິທີການມາດຕະຖານສໍາລັບການວັດແທກຕົວກໍານົດການສະຫຼັບຂອງ MOSFETs ຫຼືອຸປະກອນພະລັງງານ IGBT.
ການຕິດຕັ້ງເພື່ອປະຕິບັດການທົດສອບກໍາມະຈອນເຕັ້ນສອງ SiC semiconductor ປະກອບມີ: ເຄື່ອງກໍາເນີດຟັງຊັນເພື່ອຂັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ MOSFET; Oscilloscope ແລະຊອບແວການວິເຄາະສໍາລັບການວັດແທກ VDS ແລະ ID. ນອກເຫນືອຈາກການທົດສອບ double-pulse, ນັ້ນແມ່ນ, ນອກເຫນືອຈາກການທົດສອບລະດັບວົງຈອນ, ມີການທົດສອບລະດັບວັດສະດຸ, ການທົດສອບລະດັບອົງປະກອບແລະການທົດສອບລະດັບລະບົບ. ນະວັດຕະກໍາໃນເຄື່ອງມືທົດສອບໄດ້ເຮັດໃຫ້ວິສະວະກອນອອກແບບໃນທຸກຂັ້ນຕອນຂອງວົງຈອນຊີວິດສາມາດເຮັດວຽກໄປສູ່ອຸປະກອນການປ່ຽນພະລັງງານທີ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການການອອກແບບທີ່ເຂັ້ມງວດຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
ການກະກຽມເພື່ອຢັ້ງຢືນອຸປະກອນເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງກົດລະບຽບແລະຄວາມຕ້ອງການດ້ານເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ສໍາລັບອຸປະກອນຜູ້ໃຊ້ສຸດທ້າຍ, ຈາກການຜະລິດພະລັງງານໄປສູ່ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ອະນຸຍາດໃຫ້ບໍລິສັດທີ່ເຮັດວຽກກ່ຽວກັບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າເພື່ອສຸມໃສ່ການປະດິດສ້າງມູນຄ່າເພີ່ມແລະວາງພື້ນຖານການຂະຫຍາຍຕົວໃນອະນາຄົດ.
ເວລາປະກາດ: 27-03-2023