Вот и Toshiba запускает 2200 В Sic MOSFET для оптимизации инверторной системы. Карбид кремния (SiC) MOSFET разработан для революции в инверторах и системах хранения энергии. Это прорывное устройство от Toshiba поможет производителям инверторов уменьшить размер и вес своей продукции.
По данным компании, недавно разработанный MOSFET-транзистор потенциально может значительно помочь производителям инверторов, позволяя им существенно уменьшить габариты и вес своей продукции . Работа на более высоких частотах позволяет уменьшить размеры и вес других компонентов системы, таких как радиаторы и фильтры.
В недавно разработанном полевом транзисторе на основе металл-оксид-полупроводника (MOSFET) используется карбид кремния (SiC). Он предназначен для использования в солнечных инверторах и системах хранения энергии. В его состав входит диод Шоттки (SBD) на 2,200 В , и он предназначен для использования в системах постоянного тока напряжением 1,500 В с двухуровневыми инверторами. По данным компании, двухуровневые устройства имеют меньше коммутирующих модулей по сравнению с трехуровневыми инверторами. Это позволяет создавать более компактные и легкие системы.
Согласно сообщениям, модули из карбида кремния (SiC) известны своей способностью работать с минимальными потерями проводимости и низким напряжением включения сток-исток . Потери при включении и выключении, составляющие 14 мДж и 11 мДж соответственно, также ниже. Утверждается, что они обладают низкой паразитной индуктивностью, низким тепловым сопротивлением и встроенным терморезистором.
Преимущество трехступенчатых инверторов заключается в их способности минимизировать потери при переключении . Это достигается путем подачи на переключающие устройства напряжения, равного половине напряжения сети в выключенном состоянии.
В отличие от трехступенчатых инверторов, двухступенчатые инверторы предлагают упрощенную, компактную и легкую систему за счет меньшего количества коммутирующих модулей. Для них требуются полупроводники с более высоким напряжением пробоя, поскольку приложенное напряжение совпадает с напряжением сети. Спрос на полупроводники с низкими потерями и высоким напряжением пробоя растет. Это связано с внедрением систем постоянного тока напряжением 1500 В в фотоэлектрической и других возобновляемых источниках энергии.
Производители оптимизировали концентрацию примесей и толщину дрейфового слоя, чтобы обеспечить:
- Сопротивление открытого канала и напряжение пробоя сохраняют ту же взаимосвязь, что и у наших текущих изделий.
- Кроме того, он специально разработан для обеспечения высокой устойчивости к космическим лучам, что является важнейшим требованием для фотоэлектрических систем.
- Подтверждено, что включение SBD с зажатыми паразитными PN-переходами между областями p-базы и n-дрейфовым слоем обеспечивает превосходную надежность при обратной проводимости.
Потери энергии в разработанном модуле, полностью изготовленном из SiC, значительно ниже, чем в модуле из Si (состоящем из Si IGBT и Si быстровосстанавливающихся диодов) с тем же номинальным напряжением 2000 В. Расчетная мощность, рассеиваемая инвертором, показывает, что новый модуль из SiC обеспечивает работу на вдвое большей частоте по сравнению с обычным Si IGBT. Более того, двухуровневый инвертор на основе SiC также демонстрирует значительное снижение потерь на 38% по сравнению с трехуровневым инвертором на основе Si.
Источник : Новые SiC MOSFET-транзисторы, разработанные компанией Toshiba и работающие на напряжении 2200 В.
