Галийн нитрид (GaN) ба цахиурын карбид (SiC) -ээр төлөөлүүлсэн хагас дамжуулагчийн гурав дахь үе нь маш сайн шинж чанартай тул маш хурдан хөгжиж байна. Гэсэн хэдий ч эдгээр төхөөрөмжүүдийн боломжуудыг ашиглах, үр ашиг, найдвартай байдлыг нь оновчтой болгохын тулд тэдгээрийн параметр, шинж чанарыг хэрхэн зөв хэмжих вэ гэдэг нь өндөр нарийвчлалтай хэмжих төхөөрөмж, мэргэжлийн аргуудыг шаарддаг.
Цахиурын карбид (SiC) болон галлийн нитрид (GaN) -ээр илэрхийлэгддэг өргөн зурвасын (WBG) шинэ үеийн материалууд улам бүр өргөн хэрэглэгдэж байна. Цахилгааны хувьд эдгээр бодисууд нь цахиур болон бусад ердийн хагас дамжуулагч материалаас илүү тусгаарлагчтай ойрхон байдаг. Эдгээр бодисууд нь цахиурын хязгаарлалтыг даван туулахад зориулагдсан байдаг, учир нь энэ нь нарийхан зурвасын материал тул температур, хүчдэл эсвэл давтамж нэмэгдэх тусам цахилгаан дамжуулах чанар муу алдагдах шалтгаан болдог. Энэ алдагдлын логик хязгаар нь хагас дамжуулагчийн үйл ажиллагааны доголдолтой тэнцэх хяналтгүй цахилгаан дамжуулах чанар юм.
Эдгээр хоёр өргөн зурвасын завсартай материалаас GaN нь 1 кВ ба 100 А-аас доош хүчдэлийн бага ба дунд чадлын хэрэгжилтийн схемд голчлон тохиромжтой. GaN-ийн өсөлтийн нэг чухал тал нь LED гэрэлтүүлэгт ашиглахаас гадна бусад бага эрчим хүчний хэрэглээнд өсөн нэмэгдэж буй явдал юм. автомашины болон RF холбоо гэх мэт. Үүний эсрэгээр, SiC-ийн эргэн тойрон дахь технологиуд нь GaN-ээс илүү сайн хөгжсөн бөгөөд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн зүтгүүрийн инвертер, цахилгаан дамжуулалт, том HVAC төхөөрөмж, үйлдвэрлэлийн систем зэрэг өндөр хүчин чадалтай хэрэглээнд илүү тохиромжтой.
SiC төхөөрөмжүүд нь Si MOSFET-ээс илүү өндөр хүчдэл, илүү өндөр шилжих давтамж, өндөр температурт ажиллах чадвартай. Эдгээр нөхцөлд SiC нь илүү өндөр гүйцэтгэл, үр ашиг, эрчим хүчний нягтрал, найдвартай байдал юм. Эдгээр давуу талууд нь загвар зохион бүтээгчдэд цахилгаан хувиргагчийн хэмжээ, жин, өртөгийг бууруулах, ялангуяа нисэх, цэрэг, цахилгаан машин зэрэг ашигтай зах зээлийн сегментүүдэд өрсөлдөх чадварыг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг.
SiC MOSFET нь жижиг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд суурилсан загварт эрчим хүчний үр ашгийг нэмэгдүүлэх чадвартай тул дараагийн үеийн цахилгаан хувиргах төхөөрөмжийг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэхүү ээлжийн ажил нь инженерүүдээс цахилгаан электроникийг бүтээхэд уламжлалт байдлаар ашигладаг загвар, туршилтын зарим арга барилыг эргэн харахыг шаарддаг.
Нарийн шалгалтын эрэлт нэмэгдэж байна
SiC болон GaN төхөөрөмжүүдийн чадавхийг бүрэн дүүрэн хэрэгжүүлэхийн тулд сэлгэн залгах үед үр ашиг, найдвартай байдлыг оновчтой болгохын тулд нарийн хэмжилт хийх шаардлагатай. SiC ба GaN хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг турших журам нь эдгээр төхөөрөмжийн өндөр давтамж, хүчдэлийг харгалзан үзэх ёстой.
Дурын функц үүсгүүр (AFG), осциллограф, эх үүсвэр хэмжих нэгж (SMU) болон параметрийн анализатор зэрэг туршилт, хэмжилтийн хэрэгслүүдийг хөгжүүлэх нь эрчим хүчний дизайны инженерүүдэд илүү хурдан үр дүнд хүрэхэд тусалдаг. Тоног төхөөрөмжийн шинэчлэл нь тэдэнд өдөр тутмын бэрхшээлийг даван туулахад тусалдаг. Teck/Gishili-ийн Цахилгаан хангамжийн маркетингийн албаны дарга Жонатан Такер "Сэлгэн залгах алдагдлыг багасгах нь эрчим хүчний тоног төхөөрөмжийн инженерүүдийн хувьд томоохон сорилт хэвээр байна" гэж хэлэв. Тууштай байдлыг хангахын тулд эдгээр дизайныг нарийн хэмжих ёстой. Хэмжилтийн гол аргуудын нэг нь MOSFET эсвэл IGBT тэжээлийн төхөөрөмжүүдийн сэлгэн залгах параметрүүдийг хэмжих стандарт арга болох давхар импульсийн тест (DPT) гэж нэрлэгддэг.
SiC хагас дамжуулагчийн давхар импульсийн туршилтыг гүйцэтгэх тохиргоонд дараахь зүйлс орно: MOSFET сүлжээг жолоодох функц үүсгэгч; VDS болон ID-г хэмжих осциллограф, шинжилгээний программ хангамж. Давхар импульсийн туршилтаас гадна хэлхээний түвшний туршилтаас гадна материалын түвшний туршилт, бүрэлдэхүүн хэсгийн түвшний туршилт, системийн түвшний туршилт байдаг. Туршилтын хэрэгслүүдийн шинэчлэл нь амьдралын мөчлөгийн бүх үе шатанд дизайны инженерүүдэд дизайны хатуу шаардлагыг хангахуйц эрчим хүч хувиргах төхөөрөмж дээр ажиллах боломжийг олгосон.
Эрчим хүч үйлдвэрлэхээс эхлээд цахилгаан тээврийн хэрэгсэл хүртэлх эцсийн хэрэглэгчийн тоног төхөөрөмжийн шинэ технологийн хэрэгцээ шаардлагад нийцүүлэн тоног төхөөрөмжийг баталгаажуулахад бэлэн байгаа нь цахилгаан эрчим хүчний электроникийн чиглэлээр ажилладаг компаниудад нэмүү өртөг шингэсэн инновацид анхаарлаа төвлөрүүлж, ирээдүйн өсөлтийн суурийг тавих боломжийг олгодог.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 3-р сарын 27