В мае этого года бринга опубликовала дорожная карта PSU (блок питания), разработанный специально для дата-центра ии, и в рамках программы PSU 3.3kW, 8kW и 12kW были смещены три силовых переключателя на кремний, нитрид Галлия, карбид кремния, о которой недавно сообщалось электронное агентство. В таких областях, как источник энергии, инвертор и другие полупроводники, в последние годы возросшие в третьем поколении, позволили различным программам, использующим SiC и GaN, появиться на рынке, в Том числе программам, используемым для смешивания различных устройств, так какие преимущества имеют эти гибридные программы? Как гибридная схема питания выбирает устройства? Динамические переключатели, такие как SiC и GaN, Si и другие, имеют различные характеристики, так что можно сказать, что самые дорогие и новейшие не всегда являются лучшими, и необходимо посмотреть, будут ли они пригодны для практических сцен применения. Возьмем, к примеру, программу PSU, о которой мы говорили в начале, в рамках которой AC-DC использует многоступенчатую PFC и SiC MOSFET, что делает эту секцию эффективной до 99,5% и плотностью 100W на кубический дюйм; И на уровне DC-DC был принят ган фет. В схеме PFC на уровне AC-DC необходимо преобразование переменного тока высокого давления в постоянный ток, который должен быть уменьшен для повышения эффективности использования энергии. В то же время, поскольку работа находится в условиях высокого напряжения, сильного тока, она требует более высокой жары и тепловой стабильности для оборудования. SiC MOSFET обладает сравнительно высокой устойчивостью к давлению и более низким сопротивлением проводящего потока, чем кремниевый MOSFET, который может эффективно повысить эффективность системы. На скорости переключения, SiC MOSFET также намного выше кремниевого устройства, более высокая частота переключения может заставить схемы PFC работать на более высоких частотах, уменьшая размеры магнитных компонентов и конденсаторов и уменьшая объем системы в целом. В то же время, в отличие от кремния IGBT, SiC MOSFET не имеет проблем с электричеством волочения хвоста, что может еще больше снизить потери на переключателе. Что касается тепловых характеристик, то SiC MOSFET обладает хорошей тепловой стабильностью и может работать в условиях высоких температур в течение длительного времени, так что, в совокупности, SiC MOSFET имеет преимущество в схеме PFC на уровне AC-DC. В то время как на задних уровнях DC-DC многие источники питания в настоящее время используют топологию LLC, одним из главных преимуществ коммутатора LLC является его мягкое переключение напряжения, т.е. переключатель нулевого напряжения (ZVS) и переключатель нулевого тока (ZCS). Таким образом, выбранный прибор должен быть в состоянии выдержать частые переключатели в условиях ZVS или ZCS, и при этом иметь низкую мощность. Для уменьшения размера и эффективности магнитных компонентов LLC-преобразователи часто работают на более высоких частотах, так что мощные устройства должны иметь возможность поддерживать высокочастотные переключатели без увеличения потерь. В режиме проводящего действия также необходимо, чтобы прибор имел свойства низкопроводящего сопротивления, чтобы повысить эффективность преобразования DC в целом, особенно в случае большей мощности и более высокого тока. Частота переключателей гена может быть выше, чем кремний MOSFET и SiC MOSFET, которые имеют крайне низкие потери в процессе переключения, которые сопоставляются с технологиями мягких переключателей, при которых использование гена FET может быстро переключаться в условиях ZVS с минимальной потерей. Так что относительно лучше использовать переключатели гена на DC-DC, находящийся на уровне позади источника питания. В дополнение к применению различных устройств в электросхемах, некоторые из однотрубчатых устройств могут быть интегрированы в различные материалы, также из соображений спроса на их характеристики. Например, британская продукция с использованием 650V гибрида SiC и кремния IGBT должна была быть представлена в Том же то247 -3/4 инвертера. Как правило, кремниевые игбт-одиночные трубы инкапсулируют IGBT и FRD (быстро восстанавливаются диоды) в отдельные устройства, в то время как смешанные карбиды кремния меняют кремниевые FRD на SiC-диоды. Поскольку в SiC-дисках не наблюдается обратной регенерации с использованием кремниевых диэлектриков с высоким давлением на кремний, потеря переключателя на гибридные карбиды кремния значительно снизилась. Брин назвала продукт гибридным SiCIGBT, в то время как IGBT обладает сверхнизким электрическим преимуществом при восстановлении тока при высоких ценах и SiC-диодах. Согласно данным тестирования, сиc-диоды оказывают большое влияние на открываемость IGBT, снижаясь на 70% при коллекторах тока Ic=25A, а общая потеря на переключатели может быть снижена на 55%. Данные тестирования базовых полупроводников также показывают, что потеря на открытие этого гибридного карбида кремния приблизительно на 32,9 % меньше, чем на открытие кремниевого диссонатора, и что общий расход на переключатель составляет примерно 22,4 % меньше, чем на переключатель кремния. Цены на SiC диоды резко упали в последние годы, и стоимость гибридного карбида кремния в целом не так велика, как фактическая разница между кремниевым IGBT и кремниевым FRD, что дает большие рыночные возможности в будущем. Что касается модуля IGBT+SiC SDB, то существует более распространенный модуль igbb, который включает в себя комбинированную инкапсуляцию SiC MOSFET с кремниевым IGBT, который в настоящее время, вероятно, состоит из двух SiC MOSFET в комплекте из шести кремниевых IGBT, которые, конечно, могут быть гибкими в этом отношении. Преимущество такого подхода заключается в Том, что можно использовать преимущества SiC и IGBT одновременно, используя системный контроль, чтобы заставить SiC работать в режиме переключения, а IGBT в режиме наведения. SiC-устройства имеют низкий расход в режиме выключателя, а IGBT — в режиме проводника, так что есть вероятность того, что такая модель может быть достигнута при постоянной эффективности для уменьшения использования SiC MOSFET и, таким образом, уменьшения общей стоимости модуля мощности. Узлы: можно ли быстро внедрить программу в практическое применение, или необходимо посмотреть, есть ли преимущества в стоимости. В прошлом, когда цены на полупроводниковые продукты в третьем поколении сиc оставались высокими, предложение не соответствовало спросу на такие приложения, как электромобили, и, естественно, завышение стоимости привело к созданию смешанных модульных программ, таких как IGBT+SiC SBD. В то же время в настоящее время стоимость постепенно снижается в SiC, GaN, а также в таких программах, как центры обработки данных ии, связанные с ними источники энергии сосредоточены на повышении эффективности системы в целом и на выборе более совместимых устройств в зависимости от спроса на применение.

1326AB-B730E-M2L