碳化硅二極管是什么?碳化硅二極管的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)勢(shì)
發(fā)布時(shí)間:2022-08-19 14:05:04 瀏覽:303次 責(zé)任編輯:晶導(dǎo)微電子
碳化硅二極管是什么?
碳化硅二極管是用碳化硅為原料制作而成的二極管。碳化硅二極管,號(hào)稱反向恢復(fù)時(shí)間為零,是高效PFCboost電路的專用升壓二極管。以碳化硅二極管為代表的第三代半導(dǎo)體材料的發(fā)展開始受到重視,并在智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車、軌道交通、新能源并網(wǎng)、開關(guān)電源、工業(yè)電機(jī)以及家用電器等領(lǐng)域得到應(yīng)用,展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。
碳化硅二極管具有高臨界擊穿電場(chǎng)、高電子遷移率等明顯的優(yōu)勢(shì),是制造高壓、高溫、抗輻照功率半導(dǎo)體器件的優(yōu)良半導(dǎo)體材料,也是目前綜合性能最好、商品化程度最高、技術(shù)最成熟的第三代半導(dǎo)體材料。
碳化硅二極管具有高熱導(dǎo)率,能夠有效提升功率密度。熱導(dǎo)率指標(biāo)越高,材料向環(huán)境中傳導(dǎo)熱的能力越強(qiáng),器件的溫升越小,越有利于提升功率器件的功率密度,因此更適合在高溫環(huán)境下工作。碳化硅二極管高擊穿場(chǎng)強(qiáng)提高了耐壓,減小了尺寸,高的電子擊穿場(chǎng)強(qiáng)帶來了半導(dǎo)體功率器件擊穿電壓的提高。同時(shí),由于電子擊穿場(chǎng)強(qiáng)提高,在增加滲雜密度條件下,碳化硅二極管功率器件漂移區(qū)的寬帶可以降低,因此可減小功率器件的尺寸。
碳化硅二極管能夠提升供電可靠性,通過應(yīng)用于BTB(交直變換裝置)等電力公司間交換電力的系統(tǒng)連接裝置,以及SVG(無功功率發(fā)生裝置)等系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置。使超高壓輸電線由于事故等引起的頻率變動(dòng)影響抑制在最小范圍內(nèi),可維持高質(zhì)量供電。碳化硅二極管可與分散型電源的聯(lián)系,可應(yīng)用于大型蓄電池(燃料電池、小型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電)等的聯(lián)系用逆變器裝置。
碳化硅二極管的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)勢(shì)
1.太陽能逆變器
太陽能發(fā)電用二極管的基本材料,碳化硅二極管的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于普通雙極二極管(siliconbipolar)技術(shù)。碳化硅二極管導(dǎo)通與關(guān)斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)換速度非??欤覜]有普通雙極二極管技術(shù)開關(guān)時(shí)的反向恢復(fù)電流。在消除反向恢復(fù)電流效應(yīng)后,碳化硅二極管的能耗降低70%,能夠在寬溫度范圍內(nèi)保持高能效,并提高設(shè)計(jì)人員優(yōu)化系統(tǒng)工作頻率的靈活性,碳化硅二極管提高太陽能逆變器的效率。
2.新能源汽車充電器
碳化硅二極管通過汽車級(jí)產(chǎn)品測(cè)試,極性接反擊穿電壓提高到650V,能夠滿足設(shè)計(jì)人員和汽車廠商希望降低電壓補(bǔ)償系數(shù)的要求,以確保車載充電半導(dǎo)體元器件的標(biāo)稱電壓與瞬間峰壓,之間有充足的安全裕度。二極管的雙管產(chǎn)品,可最大限度提升空間利用率,降低車載充電器的重量。
3.開關(guān)電源優(yōu)勢(shì)
碳化硅的使用可以極快的切換,高頻率操作,零恢復(fù)和溫度無關(guān)的行為,再加我們的低電感RP包,這些二極管可以用在任向數(shù)量的快速開關(guān)二極管電路或高頻轉(zhuǎn)換器應(yīng)用。
4.工業(yè)優(yōu)勢(shì)
碳化硅二極管:重型電機(jī)、工業(yè)設(shè)備主要是用在高頻電源的轉(zhuǎn)換器上,可以帶來高效率、大功率、高頻率的優(yōu)勢(shì)。