Kizazi cha tatu cha semiconductors, kinachowakilishwa na gallium nitride (GaN) na silicon carbide (SiC), zimetengenezwa kwa kasi kutokana na mali zao bora. Hata hivyo, jinsi ya kupima kwa usahihi vigezo na sifa za vifaa hivi ili kugonga uwezo wao na kuongeza ufanisi wao na kuegemea inahitaji vifaa vya kupima usahihi wa juu na mbinu za kitaaluma.
Kizazi kipya cha nyenzo za pengo la bendi pana (WBG) zinazowakilishwa na silicon carbide (SiC) na nitridi ya gallium (GaN) zinatumika zaidi na zaidi. Kwa umeme, vitu hivi viko karibu na vihami kuliko silicon na vifaa vingine vya kawaida vya semiconductor. Dutu hizi zimeundwa ili kuondokana na mapungufu ya silicon kwa sababu ni nyenzo nyembamba-pengo na kwa hiyo husababisha uvujaji mbaya wa conductivity ya umeme, ambayo hujulikana zaidi kama joto, voltage au frequency huongezeka. Kikomo cha kimantiki cha uvujaji huu ni conductivity isiyodhibitiwa, sawa na kushindwa kwa uendeshaji wa semiconductor.
Kati ya nyenzo hizi mbili za pengo la bendi pana, GaN inafaa zaidi kwa miradi ya utekelezaji wa nguvu za chini na za kati, karibu kV 1 na chini ya 100 A. Sehemu moja muhimu ya ukuaji wa GaN ni matumizi yake katika mwanga wa LED, lakini pia kukua katika matumizi mengine ya chini ya nguvu. kama vile mawasiliano ya magari na RF. Kinyume chake, teknolojia zinazozunguka SiC zimeendelezwa vyema zaidi kuliko GaN na zinafaa zaidi kwa matumizi ya nguvu ya juu zaidi kama vile vibadilishaji vigeuzi vya gari la umeme, upitishaji wa nguvu, vifaa vikubwa vya HVAC, na mifumo ya viwandani.
Vifaa vya SiC vinaweza kufanya kazi kwa viwango vya juu zaidi, masafa ya juu ya kubadili, na joto la juu kuliko Si MOSFETs. Chini ya hali hizi, SiC ina utendaji wa juu, ufanisi, wiani wa nguvu na kuegemea. Faida hizi ni kusaidia wabunifu kupunguza ukubwa, uzito na gharama ya vibadilishaji umeme ili kuzifanya ziwe na ushindani zaidi, hasa katika sehemu za soko zenye faida kubwa kama vile usafiri wa anga, magari ya kijeshi na ya umeme.
SiC MOSFETs huchukua jukumu muhimu katika uundaji wa vifaa vya kubadilisha nguvu vya kizazi kijacho kwa sababu ya uwezo wao wa kufikia ufanisi mkubwa wa nishati katika miundo kulingana na vijenzi vidogo. Mabadiliko hayo pia yanahitaji wahandisi kutazama upya baadhi ya mbinu za kubuni na majaribio zinazotumiwa jadi kuunda vifaa vya elektroniki vya nguvu.
Mahitaji ya majaribio makali yanaongezeka
Ili kutambua kikamilifu uwezo wa vifaa vya SiC na GaN, vipimo sahihi vinahitajika wakati wa kubadili operesheni ili kuongeza ufanisi na kutegemewa. Taratibu za kupima vifaa vya SiC na GaN semiconductor lazima zizingatie masafa ya juu ya uendeshaji na voltages za vifaa hivi.
Uundaji wa zana za majaribio na vipimo, kama vile jenereta za utendaji holela (AFGs), oscilloscope, zana za kipimo cha chanzo (SMU) na vichanganuzi vya vigezo, husaidia wahandisi wa kubuni nguvu kufikia matokeo yenye nguvu zaidi kwa haraka zaidi. Uboreshaji huu wa vifaa unawasaidia kukabiliana na changamoto za kila siku. "Kupunguza hasara za kubadilishia umeme bado ni changamoto kubwa kwa wahandisi wa vifaa vya umeme," alisema Jonathan Tucker, mkuu wa Masoko ya Ugavi wa Nguvu katika Teck/Gishili. Miundo hii lazima ipimwe kwa ukali ili kuhakikisha uthabiti. Moja ya mbinu muhimu za kupima inaitwa kipimo cha mapigo mawili (DPT), ambayo ni njia ya kawaida ya kupima vigezo vya kubadili MOSFET au vifaa vya nguvu vya IGBT.
Usanidi wa kufanya mtihani wa kunde wa semiconductor wa SiC ni pamoja na: jenereta ya kazi ya kuendesha gridi ya MOSFET; Oscilloscope na programu ya uchambuzi ya kupima VDS na ID. Mbali na upimaji wa mapigo mawili, yaani, pamoja na kupima kiwango cha mzunguko, kuna upimaji wa kiwango cha nyenzo, kupima kiwango cha vipengele na kupima kiwango cha mfumo. Ubunifu katika zana za majaribio umewawezesha wahandisi wa kubuni katika hatua zote za mzunguko wa maisha kufanya kazi kuelekea vifaa vya kubadilisha nishati ambavyo vinaweza kukidhi mahitaji magumu ya muundo kwa gharama nafuu.
Kuwa tayari kuthibitisha vifaa kulingana na mabadiliko ya udhibiti na mahitaji mapya ya kiteknolojia kwa vifaa vya watumiaji wa mwisho, kutoka kwa uzalishaji wa umeme hadi magari ya umeme, inaruhusu makampuni yanayofanya kazi kwenye umeme wa umeme kuzingatia uvumbuzi wa ongezeko la thamani na kuweka msingi wa ukuaji wa baadaye.
Muda wa posta: Mar-27-2023