logo
Σφραγίδα Σφραγίδα

Λεπτομέρειες Blog

Created with Pixso. Σπίτι Created with Pixso. Μπλογκ Created with Pixso.

Πού Χρησιμοποιείται το Καρβίδιο του Σίλικον στα Ηλεκτρικά Οχήματα; Εξηγούνται τα Κύρια Συστατικά

Πού Χρησιμοποιείται το Καρβίδιο του Σίλικον στα Ηλεκτρικά Οχήματα; Εξηγούνται τα Κύρια Συστατικά

2026-07-24

Το καρβίδιο του πυριτίου έχει γίνει ένα από τα πιο σημαντικά υλικά ημιαγωγών στην ηλεκτρονική ισχύ των ηλεκτρικών οχημάτων.ηλεκτρικός κινητήρας ή σώμα οχήματος.

Αντίθετα,Σφραγίδες από καρβίδιο του πυριτίουΟι συσκευές αυτές ελέγχουν και μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια υψηλής τάσης στο εσωτερικό του οχήματος.

Οι κύριες εφαρμογές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας περιλαμβάνουν μετατροπείς έλξης, φορτιστές εσωτερικής συσκευής, μετατροπείς υψηλής τάσης DC-DC και επιλεγμένα συστήματα βοηθητικής ισχύος.Το SiC είναι επίσης όλο και πιο σημαντικό στην υποδομή φόρτισης.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Πού Χρησιμοποιείται το Καρβίδιο του Σίλικον στα Ηλεκτρικά Οχήματα; Εξηγούνται τα Κύρια Συστατικά  0

Γρήγορη επισκόπηση των εφαρμογών SiC σε ηλεκτρικά οχήματα

Συστατικό EV Κύρια λειτουργία Τυπική εφαρμογή SiC Κύριο όφελος
Μετατροπέας έλξης Μετατρέπει μπαταρία DC σε κινητήρα AC Ενότητες ισχύος SiC MOSFET Λιγότερη απώλεια διακόπτη και υψηλότερη πυκνότητα ισχύος
Ενσωματωμένο φορτιστή Μετατρέπει το δίκτυο AC σε μπαταρία DC Μεταλλικά υλικά που περιέχουν: Μεγαλύτερη απόδοση και μικρότερα μαγνητικά εξαρτήματα
Μετατροπέας υψηλής τάσης DC-DC Μετατρέπει την τάση της μπαταρίας έλξης σε 12 V ή 48 V Διακόπτες ισχύος SiC Αποδοτική μετατροπή τάσης
Μετατροπέας ηλεκτρικού συμπιεστή Οδηγεί τον ηλεκτρικό συμπιεστή κλιματισμού SiC MOSFET σε επιλεγμένα συστήματα Μειωμένες απώλειες και βελτιωμένη λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες
Υψηλής τάσης βοηθητική ισχύς Ελέγχου θερμοσίφων, αντλιών και άλλων φορτίων Συμπλέκτες SiC σε σχέδια υψηλής ισχύος Σύνθετο μέγεθος και δυνατότητα υψηλής τάσης
Ταχεία φόρτιση συνεχούς ρεύματος Μετατρέπει την ενέργεια του δικτύου σε συνεχές υψηλής τάσης Μονούλες ισχύος SiC Μεγαλύτερη απόδοση και πυκνότητα ισχύος της μονάδας φόρτισης

Η κατανόηση της ροής ενέργειας μέσα σε ένα ηλεκτρικό όχημα

Μια μπαταρία έλξης EV παρέχει συνεχές ρεύμα, ενώ ο κινητήρας πρόωσης απαιτεί κανονικά ελεγχόμενο εναλλασσόμενο ρεύμα.Η αναγεννητική πέδηση και η παροχή ηλεκτρονικών στοιχείων χαμηλής τάσης απαιτούν μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ διαφορετικών τάσεων και μορφών.

Οι μετατροπές αυτές πραγματοποιούνται από ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος.

Τα παραδοσιακά ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν συνήθως IGBT πυριτίου, MOSFET πυριτίου και διόδους πυριτίου.Η λειτουργία χαμηλής τάσης και η καθιερωμένη κατασκευή είναι οι κύριες προτεραιότητες.

Ωστόσο, καθώς η τάση και η ισχύς του οχήματος αυξάνονται, η απώλεια διακόπτη, η παραγωγή θερμότητας και το μέγεθος των εξαρτημάτων γίνονται πιο σημαντικά.

1Αντιστροφέας έλξης: Η σημαντικότερη εφαρμογή SiC σε ένα EV

Ο μετατροπέας έλξης είναι σήμερα η σημαντικότερη αυτοκινητοβιομηχανική εφαρμογή για το καρβίδιο του πυριτίου.

Κατά τη διάρκεια της επιτάχυνσης, ο μετατροπέας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος από την μπαταρία έλξης σε ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος τριών φάσεων για τον κινητήρα.

Κατά τη διάρκεια της αναγεννητικής πέδησης, η διαδικασία μετατροπής λειτουργεί αντίστροφα.

Επειδή ο μετατροπέας έλξης αλλάζει επανειλημμένα υψηλές τάσεις και μεγάλα ρεύματα, μπορεί να προκαλέσει σημαντικές απώλειες αγωγιμότητας και διακόπτη.Αλλά η συμπεριφορά τους μπορεί να περιορίσει την απόδοση σε υψηλότερες συχνότητες λειτουργίας..

Τα MOSFET SiC μπορούν να παρέχουν:

  • Λιγότερες απώλειες μετάλλαξης
  • Μειωμένες ζημίες που σχετίζονται με την ανάκτηση
  • Υψηλότερες συχνότητες εναλλαγής
  • Δυνατότητα υψηλής τάσης
  • Μειωμένες απαιτήσεις ψύξης σε ένα βελτιστοποιημένο σύστημα
  • Αυξημένη πυκνότητα ισχύος μετατροπέα
  • Πιθανές μειώσεις του μεγέθους και του βάρους του μετατροπέα

Η πραγματική βελτίωση της απόδοσης εξαρτάται από την ταχύτητα του οχήματος, το φορτίο του κινητήρα, τη στρατηγική εναλλαγής, τη σχεδίαση ψύξης και τον κύκλο οδήγησης.αλλά η μείωση των απωλειών του μετατροπέα μπορεί να βελτιώσει τη συνολική χρήση ενέργειας.

Το όφελος είναι συχνά ιδιαίτερα πολύτιμο κατά τη λειτουργία με μερικό φορτίο, την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομους και σε άλλες συνθήκες στις οποίες η απόδοση των ηλεκτρονικών συστημάτων ισχύος επηρεάζει έντονα τη συνολική κατανάλωση του οχήματος.

2Το φορτιστή στο σκάφος.

Ο ενσωματωμένος φορτιστής, ή OBC, μετατρέπει την εξωτερική ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος σε ελεγχόμενη ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος για την φόρτιση της μπαταρίας έλξης.

Τα στάδια μετατροπής ισχύος του μπορούν να περιλαμβάνουν:

  • Φίλτρο εισόδου εναλλασσόμενου ρεύματος
  • Διόρθωση του συντελεστή ισχύος
  • Μετατροπή από εναλλασσόμενο σε συνεχές ρεύμα
  • Απομονωμένη ή μη απομονωμένη μετατροπή DC-DC
  • Ρυθμισμός τάσης και ρεύματος της μπαταρίας

Τα MOSFET SiC και οι διόδοι SiC Schottky μπορούν να χρησιμοποιηθούν στα στάδια διόρθωσης συντελεστή ισχύος και DC-DC. Η ικανότητά τους για μετασχηματισμό υψηλής συχνότητας επιτρέπει στους μηχανικούς να μειώσουν το μέγεθος ορισμένων μετασχηματιστών,Δορυφορικοί συσσωρευτές.

Τα ενδεχόμενα οφέλη των OBC περιλαμβάνουν:

  • Μεγαλύτερη αποδοτικότητα μετατροπής
  • Μειωμένη παραγωγή θερμότητας
  • Μικρότερα μαγνητικά στοιχεία
  • Μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος
  • Χαμηλότερο βάρος συστήματος
  • Βελτιωμένη καταλληλότητα για μπαταρίες υψηλής τάσης

Οι ενσωματωμένοι διμερείς φορτιστές μπορούν επίσης να υποστηρίζουν λειτουργία από όχημα στο δίκτυο, από όχημα στο σπίτι ή από όχημα στο φορτίο.Αυτές οι λειτουργίες απαιτούν αποτελεσματική αμφίδρομη μετατροπή ενέργειας και αντιπροσωπεύουν μια άλλη πιθανή εφαρμογή για τους διακόπτες SiC.

Ωστόσο, η επιλογή των εξαρτημάτων εξακολουθεί να εξαρτάται από την ισχύ του φορτιστή, την τοπολογία διακόπτη, την τάση, τις θερμικές απαιτήσεις και το στόχο του κόστους.

3Μετατροπέας υψηλής τάσης DC-DC

Ένα ηλεκτρικό όχημα συνήθως περιέχει ηλεκτρικά συστήματα υψηλής και χαμηλής τάσης.

Η μπαταρία έλξης μπορεί να λειτουργεί σε αρκετές εκατοντάδες βολτ, ενώ ο φωτισμός, η πληροφορική, οι αισθητήρες, οι ελεγκτές και άλλα ηλεκτρονικά συστατικά λειτουργούν συνήθως από ένα σύστημα 12 V ή 48 V.

Ο μετατροπέας υψηλής τάσης DC-DC μειώνει τη τάση της μπαταρίας έλξης στην απαιτούμενη χαμηλή τάση.

Οι συσκευές SiC μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μετατροπείς υψηλής ισχύος DC-DC για την παροχή αποτελεσματικής εναλλαγής και τη μείωση του μεγέθους του συστήματος.που μπορεί να μειώσει το μέγεθος των μαγνητικών εξαρτημάτων.

Δεν απαιτείται κάθε μετατροπέας συνεχούς ρεύματος σε οχήματα SiC. Τα MOSFET πυριτίου μπορεί να παραμείνουν πιο οικονομικά για στάδια χαμηλότερης ισχύος ή χαμηλότερης τάσης.Η τιμή του SiC αυξάνεται όταν ο μετατροπέας πρέπει να χειρίζεται υψηλή τάση εισόδου, υψηλής ισχύος και απαιτητικές θερμικές συνθήκες.

4Ηλεκτρικός συμπιεστής κλιματισμού

Σε αντίθεση με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, ένα ηλεκτρικό όχημα δεν μπορεί να εξαρτάται από την καύσιμη θερμότητα του κινητήρα για να διαχειριστεί όλες τις απαιτήσεις θερμοκρασίας καμπίνας και μπαταρίας.Οι αντλίες ψύξης και οι θερμαντήρες υψηλής τάσης διαδραματίζουν επομένως σημαντικό ρόλο στη θερμική διαχείριση των οχημάτων..

Ένας ηλεκτρικός συμπυκνωτής κλιματισμού περιέχει έναν κινητήρα και έναν μετατροπέα που ελέγχει τον κινητήρα.Τα MOSFET SiC μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε επιλεγμένους μετατροπείς συμπιεστών υψηλής τάσης για τη μείωση της απώλειας ισχύος και τη βελτίωση των επιδόσεων σε υψηλές θερμοκρασίες.

Τα πιθανά πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

  • Βελτιωμένη απόδοση της κίνησης του συμπιεστή
  • Κατώτερη παραγωγή θερμότητας από μετατροπέα
  • Πιο συμπαγή ηλεκτρονική ισχύος
  • Καλύτερη συμβατότητα με αρχιτεκτονικές υψηλής τάσης

Η εφαρμογή είναι λιγότερο καθολική από τον μετατροπέα έλξης.

5Ηλεκτρονικά συστήματα θερμάσεως υψηλής τάσης

Οι συσκευές ισχύος SiC μπορούν επίσης να εμφανίζονται σε επιλεγμένα βοηθητικά συστήματα υψηλής τάσης, συμπεριλαμβανομένων:

  • Ελεγκτές θερμαντήρων PTC
  • Ηλεκτρονική ισχύος για αντλίες θερμότητας
  • Ηλεκτρικές αντλίες ψυκτικού
  • Ηλεκτρικές αντλίες πετρελαίου
  • Συμπυκνωτές αέρα κυψελών καυσίμου
  • Μηχανές κινητήρα βοηθητικής λειτουργίας
  • Διακόπτες κυκλωμάτων στερεής κατάστασης
  • Ηλεκτρονικές ασφάλειες
  • Μονάδες ισχύος διμερών
  • Μονάδες διανομής υψηλής τάσης

Πολλά από αυτά τα συστήματα εξακολουθούν να χρησιμοποιούν συσκευές πυριτίου.η συμπαγή συσκευασία ή οι μειωμένες απαιτήσεις ψύξης δικαιολογούν το πρόσθετο κόστος της συσκευής.

6Συστήματα ταχείας φόρτισης συνεχούς ρεύματος

Ο ταχύτερος φορτιστής συνεχούς ρεύματος δεν είναι εγκατεστημένος στο εσωτερικό του οχήματος, αλλά αποτελεί σημαντικό μέρος του οικοσυστήματος ηλεκτρικής ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων.

Οι ταχείς φορτιστές μετατρέπουν το ηλεκτρικό ρεύμα σε ρυθμιζόμενο υψηλής τάσης συνεχές ρεύμα, το οποίο παραδίδεται απευθείας στη μπαταρία έλξης.οι μονάδες μετατροπής πρέπει να αντέχουν υψηλότερες τάσεις, ρεύματα και θερμικά φορτία.

Τα MOSFET και οι διόδοι SiC μπορούν να βοηθήσουν τις μονάδες φόρτισης να επιτύχουν:

  • Μεγαλύτερη απόδοση μετατροπής ισχύος
  • Μειωμένες απώλειες μετάλλαξης
  • Υψηλότερες συχνότητες εναλλαγής
  • Μικρότερες μονάδες ισχύος
  • Μειωμένη ζήτηση ψύξης
  • Υψηλότερη ισχύ εξόδου σε περιορισμένο όγκο ντουλάπις

Η μέγιστη ταχύτητα φόρτισης εξαρτάται επίσης από την μπαταρία του οχήματος, την κατάσταση φόρτισης, τη θερμοκρασία της μπαταρίας, το πρωτόκολλο φόρτισης,δυναμικότητα καλωδίων και στρατηγική διαχείρισης της θερμότητας.

Γιατί το SiC είναι σημαντικό για τις πλατφόρμες ηλεκτρικής ενέργειας 800 V;

Η αύξηση της τάσης του συστήματος μπαταρίας επιτρέπει σε ένα όχημα να μεταδίδει την ίδια ισχύ σε χαμηλότερο ρεύμα.

Το χαμηλότερο ρεύμα μπορεί να μειώσει τις απώλειες αντίστασης στα καλώδια, τις μπάρες και τις ηλεκτρικές συνδέσεις.

Ωστόσο, η υψηλότερη τάση του συστήματος θέτει πιο απαιτητικές απαιτήσεις για:

  • Τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικών συλλεκτών
  • Δυναμικότητα μετάβασης
  • Ηλεκτρική μόνωση
  • Υλικά συσκευασίας
  • Αποστάσεις εμβέλειας και διαχωρισμού
  • Συστήματα ψύξης και προστασίας

Το καρβίδιο του πυριτίου έχει πολύ υψηλότερο κρίσιμο ηλεκτρικό πεδίο από το πυρίτιο.

Αυτό καθιστά το SiC ιδιαίτερα ελκυστικό για τους μετατροπείς έλξης κλάσης 800 V, τους ενσωματωμένους φορτιστές και τους μετατροπείς DC-DC.Είναι ένας λόγος που η υιοθέτηση SiC αρχίζει συχνά με πλατφόρμες οχημάτων υψηλής τάσης και υψηλών επιδόσεων.

Ποιες Μορφές Καρβιδίου του Σίλικου Εγκαθίστανται σε Ένα Οχήμα;

Ένα ακατέργαστο πλακάκι SiC δεν εγκαταστάθηκε κανονικά απευθείας σε ηλεκτρικό όχημα.

1. SiC Κρυστάλλινη ανάπτυξη

Το υλικό προέλευσης SiC υψηλής καθαρότητας επεξεργάζεται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες για να αναπτυχθεί μια μονοκρυσταλλική σφαίρα SiC.

2Κατασκευή υποστρώματος

Η σφαίρα προσανατολίζεται, κόβεται, αλείφεται, γυαλίζεται και καθαρίζεται για την παραγωγή υπόστρωτων SiC.

3Επιταξιακή ανάπτυξη.

Ένα ελεγχόμενο επιτοξικό στρώμα SiC αναπτύσσεται στο γυαλισμένο υπόστρωμα.

4Κατασκευή συσκευών

Οι διεργασίες ημιαγωγών σε επίπεδο κυψελών δημιουργούν SiC MOSFET, διόδους Schottky ή άλλες συσκευές ισχύος.

5Συσκευή και συναρμολόγηση των ενσωματωμένων

Η τελική μονάδα μπορεί να περιλαμβάνει ημιαγωγούς, μεταλλικούς αγωγούς, κεραμικά υποστρώματα,Πίνακες βάσης και διεπαφές ψύξης.

6. Ενσωμάτωση αυτοκινητοβιομηχανικού συστήματος

Οι συσκευασμένες συσκευές ή ενότητες ενσωματώνονται στον μετατροπέα, στο φορτιστή ή στον μετατροπέα.Τα συστήματα ψύξης και το λογισμικό ελέγχου πρέπει όλα να είναι βελτιστοποιημένα για την ηλεκτρική συμπεριφορά του SiC.

Γιατί η SiC βελτιώνει την ηλεκτρονική ενέργεια των ηλεκτρικών οχημάτων;

Μειωμένη απώλεια μετάβασης

Τα MOSFET SiC μπορούν να αλλάξουν πιο αποτελεσματικά από τα IGBT πυριτίου σε πολλές εφαρμογές υψηλής τάσης.

Υψηλότερη συχνότητα εναλλαγής

Η υψηλότερη συχνότητα λειτουργίας μπορεί να μειώσει το μέγεθος των επιλεγμένων μετασχηματιστών, επαγωγών και πυκνωτών.Η υψηλότερη συχνότητα αυξάνει επίσης τη σημασία της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής και του ελέγχου της διάταξης του κυκλώματος..

Ικανότητα υψηλών θερμοκρασιών

Η ευρεία ζώνη διαχωρισμού του SiC υποστηρίζει τη λειτουργία σε πιο απαιτητικές συνθήκες θερμοκρασίας.οδηγούς πύλης και απαιτήσεις αξιοπιστίας του συστήματος.

Μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος

Η χαμηλότερη απώλεια και η υψηλότερη συχνότητα εναλλαγής επιτρέπουν να χειρίζεται περισσότερη ισχύ σε μικρότερο όγκο όταν το πλήρες σύστημα έχει σχεδιαστεί αναλόγως.

Επιδόσεις υψηλής τάσης

Το SiC είναι κατάλληλο για τις τάσεις τάσης που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα συστήματα έλξης και φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, ιδιαίτερα στις πλατφόρμες υψηλής τάσης.

Το SiC αυξάνει πάντα την αυτονομία των ηλεκτρικών οχημάτων;

Το SiC μπορεί να μειώσει τις απώλειες μετατροπής ισχύος, αλλά δεν υπάρχει καθολικό ποσοστό με το οποίο αυξάνει την αυτονομία του οχήματος.

Το αποτέλεσμα εξαρτάται από:

  • Η τάση και η χωρητικότητα της μπαταρίας
  • Απόδοση κινητήρα
  • Τοπολογία μετατροπέα
  • Ταχύτητα οδήγησης
  • Μάζα και αεροδυναμική του οχήματος
  • Θερμοκρασία περιβάλλοντος
  • Σχεδιασμός συστήματος ψύξης
  • Στρατηγική ελέγχου
  • Κύκλος οδήγησης στην πόλη ή στον αυτοκινητόδρομο

Οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν το πλεονέκτημα απόδοσης με διαφορετικούς τρόπους.να μειωθεί το μέγεθος του συστήματος ψύξης ή να αυξηθεί η απόδοση του οχήματος.

Επομένως, το SiC θα πρέπει να αξιολογείται σε επίπεδο συστήματος και όχι μόνο με τη σύγκριση των επιμέρους προδιαγραφών των ημιαγωγών.

Γιατί το SiC δεν χρησιμοποιείται σε κάθε ενεργειακό συστατικό ηλεκτρικών οχημάτων;

Το καρβίδιο του πυριτίου προσφέρει ισχυρές επιδόσεις, αλλά παρουσιάζει επίσης τεχνικές και εμπορικές προκλήσεις.

Αύξητο κόστος υλικού και συσκευών

Η ανάπτυξη των κρυστάλλων SiC και η επεξεργασία των πλακών είναι πιο δύσκολη από την συμβατική παραγωγή πυριτίου.

Έλεγχος κρυστάλλων και ελαττωμάτων επιφάνειας

Οι μικροσωλήνες, οι εκτομές, τα λάθη στο στοίβασμα, οι γρατζουνιές στην επιφάνεια και οι υποεπιφανειακές βλάβες μπορούν να επηρεάσουν την επιτακτική ανάπτυξη και την απόδοση της συσκευής.Οι εφαρμογές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας απαιτούν αυστηρή συνέπεια υλικών και ιχνηλασιμότητα.

Απαιτήσεις για τον οδηγό της πύλης

Τα MOSFET SiC αλλάζουν γρήγορα και απαιτούν προσεκτικά σχεδιασμένους οδηγούς πύλης, κυκλώματα προστασίας και έλεγχο μετάδοσης.

Παρασιτική επαγωγικότητα

Οι γρήγορες μεταβάσεις ρεύματος και τάσης καθιστούν ιδιαίτερα σημαντική τη διάταξη του μοντέλου, το σχεδιασμό της μπάρας διασύνδεσης και την επαγωγικότητα του πακέτου.

Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές

Οι υψηλότερες ταχύτητες εναλλαγής μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας εάν το πλήρες σύστημα ισχύος δεν έχει σχεδιαστεί σωστά.

Προστασία από βραχυκύκλωμα

Οι συσκευές SiC ενδέχεται να απαιτούν ταχύτερη ανίχνευση και προστασία σφαλμάτων από τις παραδοσιακές IGBT πυριτίου, ανάλογα με τη σχεδίαση της συσκευής και του συστήματος.

Για συστήματα χαμηλής τάσης ή ευαίσθητα στο κόστος, τα MOSFET και τα IGBT από πυρίτιο μπορεί να παρέχουν ακόμα την καλύτερη ισορροπία απόδοσης, ωριμότητας και κόστους.

Επιλογή υποστρωμάτων SiC για την ανάπτυξη αυτοκινητοβιομηχανικών συσκευών ισχύος

Η ποιότητα του υπόστρωμα SiC επηρεάζει άμεσα την επιτακτική ανάπτυξη και την κατασκευή συσκευής.Οι αγοραστές θα πρέπει να καθορίζουν περισσότερα από τη διάμετρο και το πάχος της πλάκας.

Σημαντικές παραμέτρους RFQ περιλαμβάνουν:

  • Πολυτύπος, συνήθως 4H-SiC
  • Τύπος αγωγιμότητας
  • Περιοχή ντόπινγκ και αντίστασης
  • Διάμετρος πλάκας
  • Κρυστάλλινος προσανατολισμός
  • Στροφή και γωνία εκτός άξονα
  • Σι-πρόσωπο ή Σι-πρόσωπο
  • Ονομαστικό πάχος και ανοχή
  • Συνολική διακύμανση πάχους
  • Πλώρη και δίνη
  • Άλλες συσκευές για την επεξεργασία του χάλυβα ή του χάλυβα
  • Ακατέργαστη επιφάνεια
  • Απαιτήσεις μικροτύπου και εκτόξευσης
  • Περιορισμοί ελαττωμάτων επιφάνειας
  • Προδιαγραφές άκρων, επίπεδων ή διαχωρισμένων
  • Ταυτοποίηση πλακιδίων και ιχνηλασιμότητα παρτίδας
  • Πιστοποιητικό ανάλυσης και απαιτήσεις για χάρτες πλακιδίων
  • Απαιτήσεις καθαρισμού και συσκευασίας

Τα ερευνητικά πλακάκια, τα πλακάκια εικονικών και τα υποστρώματα για συσκευές δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμα υλικά.απαιτήσεις βαθμονόμησης εξοπλισμού ή παραγωγής συσκευής.

Συμπεράσματα

Το καρβίδιο του πυριτίου χρησιμοποιείται κυρίως στα συστήματα μετατροπής ισχύος υψηλής τάσης των ηλεκτρικών οχημάτων.Μετατροπείς συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης και επιλεγμένα συστήματα θερμικής διαχείρισης ή βοηθητικών συστημάτων τροφοδοσίας.

Οι συσκευές SiC λειτουργούν ως ηλεκτρονικοί διακόπτες υψηλής ταχύτητας. Δεν αποθηκεύουν ενέργεια ή κατευθύνουν το όχημα μηχανικά. Αντίθετα, ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο η ηλεκτρική ενέργεια κινείται μεταξύ της μπαταρίας, του κινητήρα,Ηλεκτρονική συσκευή φόρτισης και ηλεκτρονικά οχήματα.

Η χαμηλότερη απώλεια διακόπτη, η ικανότητα υψηλής τάσης και η δυνατότητα υψηλότερης πυκνότητας ισχύος τους καθιστούν ιδιαίτερα ελκυστικούς για τα ηλεκτρικά οχήματα υψηλών επιδόσεων και της κατηγορίας 800 V.η τελική τιμή εξαρτάται από τον πλήρη σχεδιασμό του συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της συσκευασίας, της οδήγησης της πύλης, της ψύξης, της προστασίας και της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας.

Καθώς τα ηλεκτρικά συστήματα των ηλεκτρικών οχημάτων συνεχίζουν να κινούνται προς υψηλότερη τάση, ταχύτερη φόρτιση και πιο συμπαγή ηλεκτρονική ισχύ,το καρβίδιο του πυριτίου αναμένεται να διαδραματίσει όλο και πιο σημαντικό ρόλο παράλληλα με τις συμβατικές συσκευές πυριτίου.

Σφραγίδα
Λεπτομέρειες Blog
Created with Pixso. Σπίτι Created with Pixso. Μπλογκ Created with Pixso.

Πού Χρησιμοποιείται το Καρβίδιο του Σίλικον στα Ηλεκτρικά Οχήματα; Εξηγούνται τα Κύρια Συστατικά

Πού Χρησιμοποιείται το Καρβίδιο του Σίλικον στα Ηλεκτρικά Οχήματα; Εξηγούνται τα Κύρια Συστατικά

Το καρβίδιο του πυριτίου έχει γίνει ένα από τα πιο σημαντικά υλικά ημιαγωγών στην ηλεκτρονική ισχύ των ηλεκτρικών οχημάτων.ηλεκτρικός κινητήρας ή σώμα οχήματος.

Αντίθετα,Σφραγίδες από καρβίδιο του πυριτίουΟι συσκευές αυτές ελέγχουν και μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια υψηλής τάσης στο εσωτερικό του οχήματος.

Οι κύριες εφαρμογές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας περιλαμβάνουν μετατροπείς έλξης, φορτιστές εσωτερικής συσκευής, μετατροπείς υψηλής τάσης DC-DC και επιλεγμένα συστήματα βοηθητικής ισχύος.Το SiC είναι επίσης όλο και πιο σημαντικό στην υποδομή φόρτισης.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Πού Χρησιμοποιείται το Καρβίδιο του Σίλικον στα Ηλεκτρικά Οχήματα; Εξηγούνται τα Κύρια Συστατικά  0

Γρήγορη επισκόπηση των εφαρμογών SiC σε ηλεκτρικά οχήματα

Συστατικό EV Κύρια λειτουργία Τυπική εφαρμογή SiC Κύριο όφελος
Μετατροπέας έλξης Μετατρέπει μπαταρία DC σε κινητήρα AC Ενότητες ισχύος SiC MOSFET Λιγότερη απώλεια διακόπτη και υψηλότερη πυκνότητα ισχύος
Ενσωματωμένο φορτιστή Μετατρέπει το δίκτυο AC σε μπαταρία DC Μεταλλικά υλικά που περιέχουν: Μεγαλύτερη απόδοση και μικρότερα μαγνητικά εξαρτήματα
Μετατροπέας υψηλής τάσης DC-DC Μετατρέπει την τάση της μπαταρίας έλξης σε 12 V ή 48 V Διακόπτες ισχύος SiC Αποδοτική μετατροπή τάσης
Μετατροπέας ηλεκτρικού συμπιεστή Οδηγεί τον ηλεκτρικό συμπιεστή κλιματισμού SiC MOSFET σε επιλεγμένα συστήματα Μειωμένες απώλειες και βελτιωμένη λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες
Υψηλής τάσης βοηθητική ισχύς Ελέγχου θερμοσίφων, αντλιών και άλλων φορτίων Συμπλέκτες SiC σε σχέδια υψηλής ισχύος Σύνθετο μέγεθος και δυνατότητα υψηλής τάσης
Ταχεία φόρτιση συνεχούς ρεύματος Μετατρέπει την ενέργεια του δικτύου σε συνεχές υψηλής τάσης Μονούλες ισχύος SiC Μεγαλύτερη απόδοση και πυκνότητα ισχύος της μονάδας φόρτισης

Η κατανόηση της ροής ενέργειας μέσα σε ένα ηλεκτρικό όχημα

Μια μπαταρία έλξης EV παρέχει συνεχές ρεύμα, ενώ ο κινητήρας πρόωσης απαιτεί κανονικά ελεγχόμενο εναλλασσόμενο ρεύμα.Η αναγεννητική πέδηση και η παροχή ηλεκτρονικών στοιχείων χαμηλής τάσης απαιτούν μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ διαφορετικών τάσεων και μορφών.

Οι μετατροπές αυτές πραγματοποιούνται από ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος.

Τα παραδοσιακά ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν συνήθως IGBT πυριτίου, MOSFET πυριτίου και διόδους πυριτίου.Η λειτουργία χαμηλής τάσης και η καθιερωμένη κατασκευή είναι οι κύριες προτεραιότητες.

Ωστόσο, καθώς η τάση και η ισχύς του οχήματος αυξάνονται, η απώλεια διακόπτη, η παραγωγή θερμότητας και το μέγεθος των εξαρτημάτων γίνονται πιο σημαντικά.

1Αντιστροφέας έλξης: Η σημαντικότερη εφαρμογή SiC σε ένα EV

Ο μετατροπέας έλξης είναι σήμερα η σημαντικότερη αυτοκινητοβιομηχανική εφαρμογή για το καρβίδιο του πυριτίου.

Κατά τη διάρκεια της επιτάχυνσης, ο μετατροπέας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος από την μπαταρία έλξης σε ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος τριών φάσεων για τον κινητήρα.

Κατά τη διάρκεια της αναγεννητικής πέδησης, η διαδικασία μετατροπής λειτουργεί αντίστροφα.

Επειδή ο μετατροπέας έλξης αλλάζει επανειλημμένα υψηλές τάσεις και μεγάλα ρεύματα, μπορεί να προκαλέσει σημαντικές απώλειες αγωγιμότητας και διακόπτη.Αλλά η συμπεριφορά τους μπορεί να περιορίσει την απόδοση σε υψηλότερες συχνότητες λειτουργίας..

Τα MOSFET SiC μπορούν να παρέχουν:

  • Λιγότερες απώλειες μετάλλαξης
  • Μειωμένες ζημίες που σχετίζονται με την ανάκτηση
  • Υψηλότερες συχνότητες εναλλαγής
  • Δυνατότητα υψηλής τάσης
  • Μειωμένες απαιτήσεις ψύξης σε ένα βελτιστοποιημένο σύστημα
  • Αυξημένη πυκνότητα ισχύος μετατροπέα
  • Πιθανές μειώσεις του μεγέθους και του βάρους του μετατροπέα

Η πραγματική βελτίωση της απόδοσης εξαρτάται από την ταχύτητα του οχήματος, το φορτίο του κινητήρα, τη στρατηγική εναλλαγής, τη σχεδίαση ψύξης και τον κύκλο οδήγησης.αλλά η μείωση των απωλειών του μετατροπέα μπορεί να βελτιώσει τη συνολική χρήση ενέργειας.

Το όφελος είναι συχνά ιδιαίτερα πολύτιμο κατά τη λειτουργία με μερικό φορτίο, την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομους και σε άλλες συνθήκες στις οποίες η απόδοση των ηλεκτρονικών συστημάτων ισχύος επηρεάζει έντονα τη συνολική κατανάλωση του οχήματος.

2Το φορτιστή στο σκάφος.

Ο ενσωματωμένος φορτιστής, ή OBC, μετατρέπει την εξωτερική ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος σε ελεγχόμενη ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος για την φόρτιση της μπαταρίας έλξης.

Τα στάδια μετατροπής ισχύος του μπορούν να περιλαμβάνουν:

  • Φίλτρο εισόδου εναλλασσόμενου ρεύματος
  • Διόρθωση του συντελεστή ισχύος
  • Μετατροπή από εναλλασσόμενο σε συνεχές ρεύμα
  • Απομονωμένη ή μη απομονωμένη μετατροπή DC-DC
  • Ρυθμισμός τάσης και ρεύματος της μπαταρίας

Τα MOSFET SiC και οι διόδοι SiC Schottky μπορούν να χρησιμοποιηθούν στα στάδια διόρθωσης συντελεστή ισχύος και DC-DC. Η ικανότητά τους για μετασχηματισμό υψηλής συχνότητας επιτρέπει στους μηχανικούς να μειώσουν το μέγεθος ορισμένων μετασχηματιστών,Δορυφορικοί συσσωρευτές.

Τα ενδεχόμενα οφέλη των OBC περιλαμβάνουν:

  • Μεγαλύτερη αποδοτικότητα μετατροπής
  • Μειωμένη παραγωγή θερμότητας
  • Μικρότερα μαγνητικά στοιχεία
  • Μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος
  • Χαμηλότερο βάρος συστήματος
  • Βελτιωμένη καταλληλότητα για μπαταρίες υψηλής τάσης

Οι ενσωματωμένοι διμερείς φορτιστές μπορούν επίσης να υποστηρίζουν λειτουργία από όχημα στο δίκτυο, από όχημα στο σπίτι ή από όχημα στο φορτίο.Αυτές οι λειτουργίες απαιτούν αποτελεσματική αμφίδρομη μετατροπή ενέργειας και αντιπροσωπεύουν μια άλλη πιθανή εφαρμογή για τους διακόπτες SiC.

Ωστόσο, η επιλογή των εξαρτημάτων εξακολουθεί να εξαρτάται από την ισχύ του φορτιστή, την τοπολογία διακόπτη, την τάση, τις θερμικές απαιτήσεις και το στόχο του κόστους.

3Μετατροπέας υψηλής τάσης DC-DC

Ένα ηλεκτρικό όχημα συνήθως περιέχει ηλεκτρικά συστήματα υψηλής και χαμηλής τάσης.

Η μπαταρία έλξης μπορεί να λειτουργεί σε αρκετές εκατοντάδες βολτ, ενώ ο φωτισμός, η πληροφορική, οι αισθητήρες, οι ελεγκτές και άλλα ηλεκτρονικά συστατικά λειτουργούν συνήθως από ένα σύστημα 12 V ή 48 V.

Ο μετατροπέας υψηλής τάσης DC-DC μειώνει τη τάση της μπαταρίας έλξης στην απαιτούμενη χαμηλή τάση.

Οι συσκευές SiC μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μετατροπείς υψηλής ισχύος DC-DC για την παροχή αποτελεσματικής εναλλαγής και τη μείωση του μεγέθους του συστήματος.που μπορεί να μειώσει το μέγεθος των μαγνητικών εξαρτημάτων.

Δεν απαιτείται κάθε μετατροπέας συνεχούς ρεύματος σε οχήματα SiC. Τα MOSFET πυριτίου μπορεί να παραμείνουν πιο οικονομικά για στάδια χαμηλότερης ισχύος ή χαμηλότερης τάσης.Η τιμή του SiC αυξάνεται όταν ο μετατροπέας πρέπει να χειρίζεται υψηλή τάση εισόδου, υψηλής ισχύος και απαιτητικές θερμικές συνθήκες.

4Ηλεκτρικός συμπιεστής κλιματισμού

Σε αντίθεση με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, ένα ηλεκτρικό όχημα δεν μπορεί να εξαρτάται από την καύσιμη θερμότητα του κινητήρα για να διαχειριστεί όλες τις απαιτήσεις θερμοκρασίας καμπίνας και μπαταρίας.Οι αντλίες ψύξης και οι θερμαντήρες υψηλής τάσης διαδραματίζουν επομένως σημαντικό ρόλο στη θερμική διαχείριση των οχημάτων..

Ένας ηλεκτρικός συμπυκνωτής κλιματισμού περιέχει έναν κινητήρα και έναν μετατροπέα που ελέγχει τον κινητήρα.Τα MOSFET SiC μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε επιλεγμένους μετατροπείς συμπιεστών υψηλής τάσης για τη μείωση της απώλειας ισχύος και τη βελτίωση των επιδόσεων σε υψηλές θερμοκρασίες.

Τα πιθανά πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

  • Βελτιωμένη απόδοση της κίνησης του συμπιεστή
  • Κατώτερη παραγωγή θερμότητας από μετατροπέα
  • Πιο συμπαγή ηλεκτρονική ισχύος
  • Καλύτερη συμβατότητα με αρχιτεκτονικές υψηλής τάσης

Η εφαρμογή είναι λιγότερο καθολική από τον μετατροπέα έλξης.

5Ηλεκτρονικά συστήματα θερμάσεως υψηλής τάσης

Οι συσκευές ισχύος SiC μπορούν επίσης να εμφανίζονται σε επιλεγμένα βοηθητικά συστήματα υψηλής τάσης, συμπεριλαμβανομένων:

  • Ελεγκτές θερμαντήρων PTC
  • Ηλεκτρονική ισχύος για αντλίες θερμότητας
  • Ηλεκτρικές αντλίες ψυκτικού
  • Ηλεκτρικές αντλίες πετρελαίου
  • Συμπυκνωτές αέρα κυψελών καυσίμου
  • Μηχανές κινητήρα βοηθητικής λειτουργίας
  • Διακόπτες κυκλωμάτων στερεής κατάστασης
  • Ηλεκτρονικές ασφάλειες
  • Μονάδες ισχύος διμερών
  • Μονάδες διανομής υψηλής τάσης

Πολλά από αυτά τα συστήματα εξακολουθούν να χρησιμοποιούν συσκευές πυριτίου.η συμπαγή συσκευασία ή οι μειωμένες απαιτήσεις ψύξης δικαιολογούν το πρόσθετο κόστος της συσκευής.

6Συστήματα ταχείας φόρτισης συνεχούς ρεύματος

Ο ταχύτερος φορτιστής συνεχούς ρεύματος δεν είναι εγκατεστημένος στο εσωτερικό του οχήματος, αλλά αποτελεί σημαντικό μέρος του οικοσυστήματος ηλεκτρικής ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων.

Οι ταχείς φορτιστές μετατρέπουν το ηλεκτρικό ρεύμα σε ρυθμιζόμενο υψηλής τάσης συνεχές ρεύμα, το οποίο παραδίδεται απευθείας στη μπαταρία έλξης.οι μονάδες μετατροπής πρέπει να αντέχουν υψηλότερες τάσεις, ρεύματα και θερμικά φορτία.

Τα MOSFET και οι διόδοι SiC μπορούν να βοηθήσουν τις μονάδες φόρτισης να επιτύχουν:

  • Μεγαλύτερη απόδοση μετατροπής ισχύος
  • Μειωμένες απώλειες μετάλλαξης
  • Υψηλότερες συχνότητες εναλλαγής
  • Μικρότερες μονάδες ισχύος
  • Μειωμένη ζήτηση ψύξης
  • Υψηλότερη ισχύ εξόδου σε περιορισμένο όγκο ντουλάπις

Η μέγιστη ταχύτητα φόρτισης εξαρτάται επίσης από την μπαταρία του οχήματος, την κατάσταση φόρτισης, τη θερμοκρασία της μπαταρίας, το πρωτόκολλο φόρτισης,δυναμικότητα καλωδίων και στρατηγική διαχείρισης της θερμότητας.

Γιατί το SiC είναι σημαντικό για τις πλατφόρμες ηλεκτρικής ενέργειας 800 V;

Η αύξηση της τάσης του συστήματος μπαταρίας επιτρέπει σε ένα όχημα να μεταδίδει την ίδια ισχύ σε χαμηλότερο ρεύμα.

Το χαμηλότερο ρεύμα μπορεί να μειώσει τις απώλειες αντίστασης στα καλώδια, τις μπάρες και τις ηλεκτρικές συνδέσεις.

Ωστόσο, η υψηλότερη τάση του συστήματος θέτει πιο απαιτητικές απαιτήσεις για:

  • Τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικών συλλεκτών
  • Δυναμικότητα μετάβασης
  • Ηλεκτρική μόνωση
  • Υλικά συσκευασίας
  • Αποστάσεις εμβέλειας και διαχωρισμού
  • Συστήματα ψύξης και προστασίας

Το καρβίδιο του πυριτίου έχει πολύ υψηλότερο κρίσιμο ηλεκτρικό πεδίο από το πυρίτιο.

Αυτό καθιστά το SiC ιδιαίτερα ελκυστικό για τους μετατροπείς έλξης κλάσης 800 V, τους ενσωματωμένους φορτιστές και τους μετατροπείς DC-DC.Είναι ένας λόγος που η υιοθέτηση SiC αρχίζει συχνά με πλατφόρμες οχημάτων υψηλής τάσης και υψηλών επιδόσεων.

Ποιες Μορφές Καρβιδίου του Σίλικου Εγκαθίστανται σε Ένα Οχήμα;

Ένα ακατέργαστο πλακάκι SiC δεν εγκαταστάθηκε κανονικά απευθείας σε ηλεκτρικό όχημα.

1. SiC Κρυστάλλινη ανάπτυξη

Το υλικό προέλευσης SiC υψηλής καθαρότητας επεξεργάζεται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες για να αναπτυχθεί μια μονοκρυσταλλική σφαίρα SiC.

2Κατασκευή υποστρώματος

Η σφαίρα προσανατολίζεται, κόβεται, αλείφεται, γυαλίζεται και καθαρίζεται για την παραγωγή υπόστρωτων SiC.

3Επιταξιακή ανάπτυξη.

Ένα ελεγχόμενο επιτοξικό στρώμα SiC αναπτύσσεται στο γυαλισμένο υπόστρωμα.

4Κατασκευή συσκευών

Οι διεργασίες ημιαγωγών σε επίπεδο κυψελών δημιουργούν SiC MOSFET, διόδους Schottky ή άλλες συσκευές ισχύος.

5Συσκευή και συναρμολόγηση των ενσωματωμένων

Η τελική μονάδα μπορεί να περιλαμβάνει ημιαγωγούς, μεταλλικούς αγωγούς, κεραμικά υποστρώματα,Πίνακες βάσης και διεπαφές ψύξης.

6. Ενσωμάτωση αυτοκινητοβιομηχανικού συστήματος

Οι συσκευασμένες συσκευές ή ενότητες ενσωματώνονται στον μετατροπέα, στο φορτιστή ή στον μετατροπέα.Τα συστήματα ψύξης και το λογισμικό ελέγχου πρέπει όλα να είναι βελτιστοποιημένα για την ηλεκτρική συμπεριφορά του SiC.

Γιατί η SiC βελτιώνει την ηλεκτρονική ενέργεια των ηλεκτρικών οχημάτων;

Μειωμένη απώλεια μετάβασης

Τα MOSFET SiC μπορούν να αλλάξουν πιο αποτελεσματικά από τα IGBT πυριτίου σε πολλές εφαρμογές υψηλής τάσης.

Υψηλότερη συχνότητα εναλλαγής

Η υψηλότερη συχνότητα λειτουργίας μπορεί να μειώσει το μέγεθος των επιλεγμένων μετασχηματιστών, επαγωγών και πυκνωτών.Η υψηλότερη συχνότητα αυξάνει επίσης τη σημασία της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής και του ελέγχου της διάταξης του κυκλώματος..

Ικανότητα υψηλών θερμοκρασιών

Η ευρεία ζώνη διαχωρισμού του SiC υποστηρίζει τη λειτουργία σε πιο απαιτητικές συνθήκες θερμοκρασίας.οδηγούς πύλης και απαιτήσεις αξιοπιστίας του συστήματος.

Μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος

Η χαμηλότερη απώλεια και η υψηλότερη συχνότητα εναλλαγής επιτρέπουν να χειρίζεται περισσότερη ισχύ σε μικρότερο όγκο όταν το πλήρες σύστημα έχει σχεδιαστεί αναλόγως.

Επιδόσεις υψηλής τάσης

Το SiC είναι κατάλληλο για τις τάσεις τάσης που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα συστήματα έλξης και φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, ιδιαίτερα στις πλατφόρμες υψηλής τάσης.

Το SiC αυξάνει πάντα την αυτονομία των ηλεκτρικών οχημάτων;

Το SiC μπορεί να μειώσει τις απώλειες μετατροπής ισχύος, αλλά δεν υπάρχει καθολικό ποσοστό με το οποίο αυξάνει την αυτονομία του οχήματος.

Το αποτέλεσμα εξαρτάται από:

  • Η τάση και η χωρητικότητα της μπαταρίας
  • Απόδοση κινητήρα
  • Τοπολογία μετατροπέα
  • Ταχύτητα οδήγησης
  • Μάζα και αεροδυναμική του οχήματος
  • Θερμοκρασία περιβάλλοντος
  • Σχεδιασμός συστήματος ψύξης
  • Στρατηγική ελέγχου
  • Κύκλος οδήγησης στην πόλη ή στον αυτοκινητόδρομο

Οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν το πλεονέκτημα απόδοσης με διαφορετικούς τρόπους.να μειωθεί το μέγεθος του συστήματος ψύξης ή να αυξηθεί η απόδοση του οχήματος.

Επομένως, το SiC θα πρέπει να αξιολογείται σε επίπεδο συστήματος και όχι μόνο με τη σύγκριση των επιμέρους προδιαγραφών των ημιαγωγών.

Γιατί το SiC δεν χρησιμοποιείται σε κάθε ενεργειακό συστατικό ηλεκτρικών οχημάτων;

Το καρβίδιο του πυριτίου προσφέρει ισχυρές επιδόσεις, αλλά παρουσιάζει επίσης τεχνικές και εμπορικές προκλήσεις.

Αύξητο κόστος υλικού και συσκευών

Η ανάπτυξη των κρυστάλλων SiC και η επεξεργασία των πλακών είναι πιο δύσκολη από την συμβατική παραγωγή πυριτίου.

Έλεγχος κρυστάλλων και ελαττωμάτων επιφάνειας

Οι μικροσωλήνες, οι εκτομές, τα λάθη στο στοίβασμα, οι γρατζουνιές στην επιφάνεια και οι υποεπιφανειακές βλάβες μπορούν να επηρεάσουν την επιτακτική ανάπτυξη και την απόδοση της συσκευής.Οι εφαρμογές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας απαιτούν αυστηρή συνέπεια υλικών και ιχνηλασιμότητα.

Απαιτήσεις για τον οδηγό της πύλης

Τα MOSFET SiC αλλάζουν γρήγορα και απαιτούν προσεκτικά σχεδιασμένους οδηγούς πύλης, κυκλώματα προστασίας και έλεγχο μετάδοσης.

Παρασιτική επαγωγικότητα

Οι γρήγορες μεταβάσεις ρεύματος και τάσης καθιστούν ιδιαίτερα σημαντική τη διάταξη του μοντέλου, το σχεδιασμό της μπάρας διασύνδεσης και την επαγωγικότητα του πακέτου.

Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές

Οι υψηλότερες ταχύτητες εναλλαγής μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας εάν το πλήρες σύστημα ισχύος δεν έχει σχεδιαστεί σωστά.

Προστασία από βραχυκύκλωμα

Οι συσκευές SiC ενδέχεται να απαιτούν ταχύτερη ανίχνευση και προστασία σφαλμάτων από τις παραδοσιακές IGBT πυριτίου, ανάλογα με τη σχεδίαση της συσκευής και του συστήματος.

Για συστήματα χαμηλής τάσης ή ευαίσθητα στο κόστος, τα MOSFET και τα IGBT από πυρίτιο μπορεί να παρέχουν ακόμα την καλύτερη ισορροπία απόδοσης, ωριμότητας και κόστους.

Επιλογή υποστρωμάτων SiC για την ανάπτυξη αυτοκινητοβιομηχανικών συσκευών ισχύος

Η ποιότητα του υπόστρωμα SiC επηρεάζει άμεσα την επιτακτική ανάπτυξη και την κατασκευή συσκευής.Οι αγοραστές θα πρέπει να καθορίζουν περισσότερα από τη διάμετρο και το πάχος της πλάκας.

Σημαντικές παραμέτρους RFQ περιλαμβάνουν:

  • Πολυτύπος, συνήθως 4H-SiC
  • Τύπος αγωγιμότητας
  • Περιοχή ντόπινγκ και αντίστασης
  • Διάμετρος πλάκας
  • Κρυστάλλινος προσανατολισμός
  • Στροφή και γωνία εκτός άξονα
  • Σι-πρόσωπο ή Σι-πρόσωπο
  • Ονομαστικό πάχος και ανοχή
  • Συνολική διακύμανση πάχους
  • Πλώρη και δίνη
  • Άλλες συσκευές για την επεξεργασία του χάλυβα ή του χάλυβα
  • Ακατέργαστη επιφάνεια
  • Απαιτήσεις μικροτύπου και εκτόξευσης
  • Περιορισμοί ελαττωμάτων επιφάνειας
  • Προδιαγραφές άκρων, επίπεδων ή διαχωρισμένων
  • Ταυτοποίηση πλακιδίων και ιχνηλασιμότητα παρτίδας
  • Πιστοποιητικό ανάλυσης και απαιτήσεις για χάρτες πλακιδίων
  • Απαιτήσεις καθαρισμού και συσκευασίας

Τα ερευνητικά πλακάκια, τα πλακάκια εικονικών και τα υποστρώματα για συσκευές δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμα υλικά.απαιτήσεις βαθμονόμησης εξοπλισμού ή παραγωγής συσκευής.

Συμπεράσματα

Το καρβίδιο του πυριτίου χρησιμοποιείται κυρίως στα συστήματα μετατροπής ισχύος υψηλής τάσης των ηλεκτρικών οχημάτων.Μετατροπείς συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης και επιλεγμένα συστήματα θερμικής διαχείρισης ή βοηθητικών συστημάτων τροφοδοσίας.

Οι συσκευές SiC λειτουργούν ως ηλεκτρονικοί διακόπτες υψηλής ταχύτητας. Δεν αποθηκεύουν ενέργεια ή κατευθύνουν το όχημα μηχανικά. Αντίθετα, ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο η ηλεκτρική ενέργεια κινείται μεταξύ της μπαταρίας, του κινητήρα,Ηλεκτρονική συσκευή φόρτισης και ηλεκτρονικά οχήματα.

Η χαμηλότερη απώλεια διακόπτη, η ικανότητα υψηλής τάσης και η δυνατότητα υψηλότερης πυκνότητας ισχύος τους καθιστούν ιδιαίτερα ελκυστικούς για τα ηλεκτρικά οχήματα υψηλών επιδόσεων και της κατηγορίας 800 V.η τελική τιμή εξαρτάται από τον πλήρη σχεδιασμό του συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της συσκευασίας, της οδήγησης της πύλης, της ψύξης, της προστασίας και της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας.

Καθώς τα ηλεκτρικά συστήματα των ηλεκτρικών οχημάτων συνεχίζουν να κινούνται προς υψηλότερη τάση, ταχύτερη φόρτιση και πιο συμπαγή ηλεκτρονική ισχύ,το καρβίδιο του πυριτίου αναμένεται να διαδραματίσει όλο και πιο σημαντικό ρόλο παράλληλα με τις συμβατικές συσκευές πυριτίου.