SiC功率元器件的開(kāi)發(fā)背景和優(yōu)點(diǎn)

SiC功率元器件的開(kāi)發(fā)背景

通過(guò)將SiC應用到功率元器件上，實(shí)現以往Si功率元器件無(wú)法實(shí)現的低損耗功率轉換。不難發(fā)現這是SiC使用到功率元器件上的一大理由。其背景是為了促進(jìn)解決全球節能課題。

以低功率DC/DC轉換器為例，隨著(zhù)移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，超過(guò)90 %的轉換效率是很正常的，然而高電壓、大電流的AC/DC轉換器的效率還存在改善空間。眾所周知，以EU為主的相關(guān)節能指令強烈要求電氣/電子設備實(shí)現包括消減待機功耗在內的節能目標。

在這種背景下，削減功率轉換時(shí)產(chǎn)生的能耗是當務(wù)之急。不用說(shuō)，必須將超過(guò)Si極限的物質(zhì)應用于功率元器件。

例如，利用SiC功率元器件可以比IGBT的開(kāi)關(guān)損耗降低85%。如該例所示，毫無(wú)疑問(wèn)，SiC功率元器件將成為能源問(wèn)題的一大解決方案。

SiC的優(yōu)點(diǎn)

如前文所述，利用SiC可以大幅度降低能量損耗。當然，這是SiC很大的優(yōu)點(diǎn)，接下來(lái)希望再了解一下低阻值、高速工作、高溫工作等SiC的特征所帶來(lái)的優(yōu)勢。

通過(guò)與Si的比較來(lái)進(jìn)行介紹?！钡妥柚怠笨梢詥渭兘忉尀闇p少損耗，但阻值相同的話(huà)就可以縮小元件（芯片）的面積。應對大功率時(shí)，有時(shí)會(huì )使用將多個(gè)晶體管和二極管一體化的功率模塊。例如，SiC功率模塊的尺寸可達到僅為Si的1/10左右。

關(guān)于“高速工作”，通過(guò)提高開(kāi)關(guān)頻率，變壓器、線(xiàn)圈、電容器等周邊元件的體積可以更小。實(shí)際上有能做到原有1/10左右的例子。

“高溫工作”是指容許在更高溫度下的工作，可以簡(jiǎn)化散熱器等冷卻機構。

如上所述，可使用SiC來(lái)改進(jìn)效率或應對更大功率。而以現狀的電力情況來(lái)說(shuō)，通過(guò)使用SiC可實(shí)現顯著(zhù)小型化也是SiC的一大優(yōu)點(diǎn)。不僅直接節能，與放置場(chǎng)所和運輸等間接節能相關(guān)的小型化也是重要課題之一。