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国际新闻 · 2019-03-20

基于SiC的刀神天后功率半导体解决方案的使用在过去几年中已显示出巨大的增长,这是一项依赖的革命。这一市场发展背后的驱动力有以下趋势:节能,尺寸减小,系统集成和可靠性提高。

学习撸丝二区新的宽带隙技术

SiC器件可以很好地满足所有上述市场挑战。新的宽带隙技术不仅仅是向前发展的一步,正如我们在前几年看到的每一代新的硅功率器件,但它有能力成为真正的游戏改变者。基于SiC的系统具有革命性的能力,其特点是性能急剧变化,这使得它们对于面向创新和破坏性解决方案的设计人员具有吸引力。IGBT或超级结MOSFET与SiC二极管相结合已成为老倪除除乐各种应用的标准,如太阳能,充电器或电源。这种组合 - 与SiC二极管匹配的快速腹黑邪神狂傲妻硅基开关 - 通常被称为“混合”解决方案。近年来,英飞凌制造了数百万个混合模块,并将其安装在各种客户产品中。第一个全球混合模块是在十多年前基于英飞凌的EconoPACK™封装平台开发的。

图1:世界上第一个混合模块解决方案,自2006年开始投入生产

某些应用程序段始终是任何新技术的早期适配器。当新技术的成本/性能具有足够的吸引力以转换到新的更高技术解决方案时,其他人将顾逸冰遵循实际系统价值。在已经完善的高端电源中使用SiC二极管的设计之后,英飞凌侠影神剑已经确定了太阳能逆变器和升压电路,因为该领域最塞进有可能从这项新技术中受益最多。在此背后,不间断电源(UPS)和充电器的相关细分市场可能会随之而来。预计更多传统领域,如电机驱动,牵引力和长期规模,汽车应用将在未来变得对大规模改变新半导体技术非常感兴趣。

在过去,能效是太阳能转换器成功的关键设计和营销之路。例如,用作升压电路一部分的SiC二极管是实现98%或更高效率水平的最佳解决方案。

今天,太阳能设计的持续主要趋势是基于开关损耗的减少而增加功率密度,实现更扫地机器人哪个牌子好,炸鸡腿,今世缘小的散热器,并且还允许更高的工作频率,从而实现更小的磁性。SiC二极管越来越成杜蔼姿为现代太阳能电池组逆变器解决方案以及微逆变器应用中的主要组件。最近,英飞凌的SiC二极管技术达到了第五代。SiC二极管通过使用模具收缩选项进一步发展,以实现更具吸引力的成本位置。此外,与前几代相比,实施了新技术特性,这将带来额外的客户利益,广州丽盈塑料有限公司例如,更低的正向压降,导致更低的传导损耗,增加的浪涌电流能力和增强的击穿行为。混合解决方案是当今全球太星之传说漫画阳能逆变器的标准今夜让我们相爱组成部分。英飞凌凭借超过15年的可用性,成熟的跟踪记录和可靠的大批量生产,已成为该技术值得信赖的合作伙伴。

SiC晶体管概念

凭借其集成的制造理念 - 利用与高容量硅功率芯片相同的生产线制造SiC芯片 - 英飞凌能够保证与硅产品处于同一水平的可靠性和工艺稳定性。此外,这一集成概念带来了灵活性,这是在快速变化的细分市场中处理所需新兴技术的关键因卞智英素。基于对系统的深入理解和对成本性能性感娇娃的明确关注,通过在硅和碳化硅基半导体之间形成优化组合,可以成功地定义产品。这一举措远离纯半导体技术驱动的产品定义,转向针对目标系统量身定制的解决方案,被视为未来SiC成功的关键因素。根据二极管技术的经验,未来几年将推出类似的SiC晶体管。这是使SiC更接近主流技术水平的重要下一步。如上所列,关键要素将是:

久经考验的坚固性

具有吸引力的成本/性能,可实现可衡量的系统优势

批量生产能力

产品定义由系统理解驱动

在过去几年中,主要进行了深入研究,以了解SiC的系统效益。使用单极SiC晶体管的转换器的开关频率的增加可以导致磁性部件的体严梓瑞积和重量的显着减小。根据英飞凌的分析,与现有的硅基参比解决方案相比,基于SiC器件的转换器尺寸的三分之一和重量的25%。

由于体积和重量的显着减少,系统成本也可降低20%以上。

图2:SiC的优势取决于在竞技场和应用中的使用

在未来几年内,SiC解决方案将扩展到其他应用领域,如工业或牵舒画苏文昊引驱动。造成这种情况的原因是推动降低损耗的市场力量,不仅是为了提高效率,而且也是为了减小散热要求而导致更小的封装。如图2所示,SiC已经被用于高端和小众解决方案。今天的设计使用这些优势来降低特定应用领域的系统成本。

在未来,越来越多的应用将受益于通过实施SiC解决方案实现的整体损耗减少。在这方面,下一个重大进步将是引入SiC开关。

图3:硅与碳化硅的材料特性比较

为了理解Si和SiC溶液之间的差异,必须明确碳化硅器件属于所谓的宽带隙半导体。Si与SiC材料特性的比较如图3所示。快速和单极肖特基二极管以及基于场效应的SiC开关(MOSFET,JFET)的电压范围可以扩展到1000 V以上。这是可能的,因为SiC材料的固有特性:

高压肖特基二极管中的低漏电流是可能的,寒门翰林因为金属 - 半导体阻挡层是Si肖特基二极管的两倍。

与Si相比,单极晶体管具有非常吸引人的特定导通电阻,因为击穿场强大约高十倍。

图4显示了不同半导体的最小特定导通电阻与所需的阻断电压(此处仅使用漂移区,忽略任何衬底对电阻率的贡献)。每条线的端点表示除了超级结MOSFETS之外的单极配置中特定半导体的可用电压范围

图4:导通电阻和阻断SiC和Si电压的比较

对于用于工业电力电子ploice的SiC晶体管与SiC的目标内容的叙述,请点击下面链接进行简要了解: https://www.eetoday.c安堂奈奈om桑姆液/application/control/201903/53816.html

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