SiC SBD ໃນອຸປະກອນພະລັງງານ SiC

01 ໂຄງສ້າງອຸປະກອນ ແລະຄຸນສົມບັດ

SiC ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ diodes ແຮງດັນສູງຂ້າງເທິງ 600V ໃນໂຄງສ້າງ SBD (Schottky barrier diode) ຂອງອຸປະກອນຄວາມຖີ່ສູງ (ແຮງດັນສູງສຸດທົນທານຕໍ່ SBD ຂອງ Si ແມ່ນປະມານ 200V).

ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າ SiC SBD ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອທົດແທນຜະລິດຕະພັນຕົ້ນຕໍໃນປະຈຸບັນ Fast PN Junction Diode (FRD: Fast ການຟື້ນຕົວ Diode), ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການຟື້ນຟູຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການປະສິດທິພາບສູງຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ, ແລະບັນລຸ miniaturization ຂອງອົງປະກອບ passive ເຊັ່ນ inductors ໂດຍຜ່ານການຂັບລົດຄວາມຖີ່ສູງ, ໃນຂະນະທີ່ຍັງຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ. ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຄື່ອງຄວບຄຸມພະລັງງານໃນເຄື່ອງປັບອາກາດ, ການສະຫນອງພະລັງງານ, ລະບົບການຜະລິດໄຟຟ້າ photovoltaic, ເຄື່ອງຊາດໄວສໍາລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ແລະວົງຈອນການແກ້ໄຂປັດໄຈພະລັງງານ (ວົງຈອນ PFC) ແລະວົງຈອນຂົວ rectifier.

02 ລັກສະນະທາງບວກຂອງ SiC SBD

ແຮງດັນເປີດຂອງ SiC SBD ແມ່ນຄືກັນກັບຂອງ Si FRD, ຫນ້ອຍກວ່າ 1V.

ແຮງດັນໄຟຟ້າເປີດແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຄວາມສູງຂອງອຸປະສັກຂອງອຸປະສັກ Schottky. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ, ຖ້າຄວາມສູງຂອງສິ່ງກີດຂວາງຖືກອອກແບບໃຫ້ຕໍ່າ, ແຮງດັນໄຟຟ້າສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້, ແຕ່ນີ້ຍັງຈະນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂື້ນຂອງກະແສຮົ່ວໄຫຼໃນລະຫວ່າງຄວາມລໍາອຽງປີ້ນກັບກັນ.

SBD ຮຸ່ນທີສອງຂອງ ROHM ປະສົບຜົນສໍາເລັດຮັກສາປະສິດທິພາບການຮົ່ວໄຫຼດຽວກັນແລະການຟື້ນຟູເຊັ່ນດຽວກັນກັບຜະລິດຕະພັນເກົ່າໂດຍຜ່ານຂະບວນການຜະລິດທີ່ປັບປຸງ, ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດລົງແຮງດັນໄຟຟ້າປະມານ 0.15V.

ການຂື້ນກັບອຸນຫະພູມຂອງ SiC SBD ແມ່ນແຕກຕ່າງຈາກ Si FRD. ອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານການນໍາຂອງມັນຈະສູງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງມູນຄ່າ VF. ມັນບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ສະນັ້ນມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະຫນານກັບຄວາມສະຫງົບຂອງຈິດໃຈ.

03 ຄຸນລັກສະນະການຟື້ນຕົວຂອງ SiC SBD

The fast PN junction diode (FRD: fast recovery diode) ຂອງ Si ຜະລິດກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນຊ່ວງເວລາຂອງການປ່ຽນຈາກຫນ້າໄປຫາປີ້ນກັບກັນ, ໃນໄລຍະທີ່ມັນປ່ຽນໄປສູ່ລັດອະຄະຕິປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການສູນເສຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າຜູ້ຂົນສົ່ງຊົນເຜົ່າສ່ວນນ້ອຍທີ່ສະສົມຢູ່ໃນຊັ້ນ drift ໃນລະຫວ່າງການນໍາທາງໄປຂ້າງຫນ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງດໍາເນີນການໄຟຟ້າຈົນກ່ວາພວກມັນຫາຍໄປ (ເວລານີ້ຍັງເອີ້ນວ່າເວລາສະສົມ).

ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງກະແສຕໍ່ຫນ້າຫຼືອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ເວລາການຟື້ນຕົວແລະປະຈຸບັນຍາວ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍຫຼາຍຂຶ້ນ.

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, SiC SBD ແມ່ນອຸປະກອນຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສ່ວນໃຫຍ່ (ອຸປະກອນ unipolar) ທີ່ບໍ່ໃຊ້ຜູ້ຂົນສົ່ງຊົນເຜົ່າສ່ວນນ້ອຍສໍາລັບການນໍາທາງໄຟຟ້າ, ດັ່ງນັ້ນໃນຫຼັກການ, ປະກົດການຂອງການສະສົມຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຊົນເຜົ່າສ່ວນນ້ອຍບໍ່ໄດ້ເກີດຂື້ນ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ Si FRD, ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເນື່ອງຈາກກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ຜະລິດພຽງແຕ່ discharges junction capacitance.

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ກະແສໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງສ່ວນໃຫຍ່ກັບອຸນຫະພູມແລະກະແສຕໍ່, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຟື້ນຕົວທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະໄວໃນສະພາບແວດລ້ອມໃດກໍ່ຕາມ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຍັງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນທີ່ເກີດຈາກກະແສການຟື້ນຕົວ, ບັນລຸຜົນກະທົບຂອງການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ.