Avantatges i desavantatges del rendiment elèctric dels dispositius d'alimentació de carbur de silici

Avantatges:

1. Resistència d'alta tensió: el camp elèctric de ruptura crític és tan alt com 2MV/cm (4H-SiC), de manera que té una resistència de tensió més alta (10 vegades la del Si).

2. Fàcil dissipació de calor: a causa de la major conductivitat tèrmica dels materials SiC (tres vegades la del Si), la dissipació de la calor és més fàcil i el dispositiu pot funcionar a temperatures ambient més altes. Teòricament, els dispositius d'alimentació de SiC poden funcionar a una temperatura d'unió de 175 graus, de manera que la mida del dissipador de calor es pot reduir significativament.

3. Baixa pèrdua de conducció i pèrdua de commutació: el material de SiC té el doble de velocitat de saturació d'electrons que el Si, fent que els dispositius de SiC tinguin una resistència molt baixa (1/100 en Si), una pèrdua de conducció baixa; El material SiC té tres vegades l'amplada de banda de Si, el corrent de fuga es redueix en diversos ordres de magnitud en comparació amb el dispositiu Si, la qual cosa pot reduir la pèrdua d'energia del dispositiu d'alimentació; no hi ha cap fenomen actual en el procés d'apagat, baixa pèrdua de commutació, que pot reduir la pèrdua d'energia del dispositiu d'alimentació; no hi ha cap fenomen de final actual en el procés d'apagat, baixa pèrdua de commutació. No hi ha cap corrent durant l'apagada, pèrdues de commutació baixes i la freqüència de commutació es pot augmentar molt per a aplicacions pràctiques (10 vegades la del Si).

4. pot reduir la mida del mòdul de potència: a causa de l'alta densitat de corrent del dispositiu (com ara productes Infineon fins a 700A / cm), en el mateix nivell de potència, mida del paquet de mòduls de potència totalment SiC (SiC MOSFETsSiC SBD). és significativament més petit que els mòduls de potència Si IGBT.

Desavantatge important: El principal desavantatge del díode Schottky és el corrent invers relativament elevat. A causa de la seva unió metall-semiconductor, és més propens als corrents de fuga quan la tensió està connectada en sentit invers. A més, els díodes Schottky tendeixen a tenir una tensió inversa màxima baixa. Acostumen a tenir un valor màxim de 50 V o menys. Tingueu en compte que la tensió inversa és el valor en què el díode es trencarà i començarà a conduir una gran quantitat de corrent quan la tensió està connectada en sentit invers (des del càtode fins a l'ànode). Això vol dir que un díode Schottky no pot suportar una gran tensió inversa sense trencar-se i conduir una gran quantitat de corrent. Encara filtrarà una petita quantitat de corrent fins i tot abans que arribi al seu valor invers màxim.

Segons l'aplicació i l'ús del circuit, això pot resultar significatiu o insignificant.