Gjenerata e tretë e gjysmëpërçuesve, të përfaqësuar nga nitridi i galiumit (GaN) dhe karbidi i silikonit (SiC), janë zhvilluar me shpejtësi për shkak të vetive të tyre të shkëlqyera. Megjithatë, mënyra se si të maten me saktësi parametrat dhe karakteristikat e këtyre pajisjeve për të shfrytëzuar potencialin e tyre dhe për të optimizuar efikasitetin dhe besueshmërinë e tyre kërkon pajisje matëse me precizion të lartë dhe metoda profesionale.
Gjenerata e re e materialeve me brez të gjerë (WBG) të përfaqësuar nga karbidi i silikonit (SiC) dhe nitridi i galiumit (GaN) po përdoren gjithnjë e më gjerësisht. Nga ana elektrike, këto substanca janë më afër izolatorëve sesa silikoni dhe materialet e tjera tipike gjysmëpërçuese. Këto substanca janë të dizajnuara për të kapërcyer kufizimet e silikonit, sepse është një material me brez të ngushtë dhe për këtë arsye shkakton rrjedhje të dobët të përçueshmërisë elektrike, e cila bëhet më e theksuar me rritjen e temperaturës, tensionit ose frekuencës. Kufiri logjik i kësaj rrjedhjeje është përçueshmëria e pakontrolluar, ekuivalente me një dështim të funksionimit të gjysmëpërçuesit.
Nga këto dy materiale të hendekut të brezit të gjerë, GaN është kryesisht i përshtatshëm për skemat e zbatimit të fuqisë së ulët dhe të mesme, rreth 1 kV dhe nën 100 A. Një zonë e rëndësishme e rritjes për GaN është përdorimi i tij në ndriçimin LED, por gjithashtu rritet në përdorime të tjera me fuqi të ulët. të tilla si komunikimet automobilistike dhe RF. Në të kundërt, teknologjitë që rrethojnë SiC janë më të zhvilluara se GaN dhe janë më të përshtatshme për aplikime me fuqi më të lartë si inverterët e tërheqjes së automjeteve elektrike, transmetimi i energjisë, pajisjet e mëdha HVAC dhe sistemet industriale.
Pajisjet SiC janë të afta të funksionojnë në tensione më të larta, frekuenca më të larta komutimi dhe temperatura më të larta se Si MOSFET. Në këto kushte, SiC ka performancë, efikasitet, densitet të energjisë dhe besueshmëri më të lartë. Këto avantazhe po i ndihmojnë projektuesit të zvogëlojnë madhësinë, peshën dhe koston e konvertuesve të energjisë për t'i bërë ata më konkurrues, veçanërisht në segmentet fitimprurëse të tregut si aviacioni, automjetet ushtarake dhe elektrike.
SiC MOSFET-et luajnë një rol vendimtar në zhvillimin e pajisjeve të gjeneratës së ardhshme të konvertimit të energjisë për shkak të aftësisë së tyre për të arritur efikasitet më të madh të energjisë në dizajnet e bazuara në komponentë më të vegjël. Zhvendosja gjithashtu kërkon që inxhinierët të rishikojnë disa nga teknikat e projektimit dhe testimit të përdorura tradicionalisht për të krijuar elektronikë të energjisë.
Kërkesa për testime rigoroze po rritet
Për të realizuar plotësisht potencialin e pajisjeve SiC dhe GaN, kërkohen matje të sakta gjatë funksionimit të ndërrimit për të optimizuar efikasitetin dhe besueshmërinë. Procedurat e testimit për pajisjet gjysmëpërçuese SiC dhe GaN duhet të marrin parasysh frekuencat dhe tensionet më të larta të funksionimit të këtyre pajisjeve.
Zhvillimi i mjeteve të testimit dhe matjes, si gjeneratorët e funksioneve arbitrare (AFG), oshiloskopët, instrumentet e njësisë matëse të burimit (SMU) dhe analizuesit e parametrave, po i ndihmojnë inxhinierët e projektimit të energjisë të arrijnë rezultate më të fuqishme më shpejt. Ky përmirësim i pajisjeve po i ndihmon ata të përballen me sfidat e përditshme. “Minimizimi i humbjeve të ndërrimit mbetet një sfidë e madhe për inxhinierët e pajisjeve të energjisë,” tha Jonathan Tucker, kreu i Marketingut të Furnizimit me Energji në Teck/Gishili. Këto dizajne duhet të maten rigorozisht për të siguruar qëndrueshmëri. Një nga teknikat kryesore të matjes quhet testi i pulsit të dyfishtë (DPT), i cili është metoda standarde për matjen e parametrave të ndërrimit të MOSFET-ve ose pajisjeve të fuqisë IGBT.
Konfigurimi për të kryer testin e pulsit të dyfishtë gjysmëpërçues SiC përfshin: gjeneratorin e funksionit për të drejtuar rrjetin MOSFET; Osciloskop dhe softuer analizash për matjen e VDS dhe ID. Përveç testimit me puls të dyfishtë, domethënë, përveç testimit të nivelit të qarkut, ekzistojnë testimi i nivelit të materialit, testimi i nivelit të komponentëve dhe testimi i nivelit të sistemit. Inovacionet në mjetet e testimit u kanë mundësuar inxhinierëve të projektimit në të gjitha fazat e ciklit jetësor që të punojnë drejt pajisjeve të konvertimit të energjisë që mund të përmbushin kërkesat e rrepta të projektimit me kosto efektive.
Përgatitja për të certifikuar pajisjet në përgjigje të ndryshimeve rregullatore dhe nevojave të reja teknologjike për pajisjet e përdoruesit fundor, nga prodhimi i energjisë deri te automjetet elektrike, u lejon kompanive që punojnë në elektronikën e energjisë të përqëndrohen në inovacionin me vlerë të shtuar dhe të vendosin themelet për rritjen e ardhshme.
Koha e postimit: Mar-27-2023