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碳化硅二极管是什么?碳化硅二极管的应用领域及优势

发布时间:2022-08-19 14:05:04 浏览:78次 责任编辑:晶导微电子

  碳化硅二极管是什么?


  碳化硅二极管是用碳化硅为原料制作而成的二极管。碳化硅二极管,号称反向恢复时间为零,是高效PFCboost电路的专用升压二极管。以碳化硅二极管为代表的第三代半导体材料的发展开始受到重视,并在智能电网、电动汽车、轨道交通、新能源并网、开关电源、工业电机以及家用电器等领域得到应用,展现出了良好的发展前景。



  碳化硅二极管具有高临界击穿电场、高电子迁移率等明显的优势,是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料,也是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料。


  碳化硅二极管具有高热导率,能够有效提升功率密度。热导率指标越高,材料向环境中传导热的能力越强,器件的温升越小,越有利于提升功率器件的功率密度,因此更适合在高温环境下工作。碳化硅二极管高击穿场强提高了耐压,减小了尺寸,高的电子击穿场强带来了半导体功率器件击穿电压的提高。同时,由于电子击穿场强提高,在增加渗杂密度条件下,碳化硅二极管功率器件漂移区的宽带可以降低,因此可减小功率器件的尺寸。


  碳化硅二极管能够提升供电可靠性,通过应用于BTB(交直变换装置)等电力公司间交换电力的系统连接装置,以及SVG(无功功率发生装置)等系统稳定化装置。使超高压输电线由于事故等引起的频率变动影响抑制在最小范围内,可维持高质量供电。碳化硅二极管可与分散型电源的联系,可应用于大型蓄电池(燃料电池、小型燃气轮机发电)等的联系用逆变器装置。


  碳化硅二极管的应用领域及优势


  1.太阳能逆变器


  太阳能发电用二极管的基本材料,碳化硅二极管的各项技术指标均优于普通双极二极管(siliconbipolar)技术。碳化硅二极管导通与关断状态的转换速度非常快,而且没有普通双极二极管技术开关时的反向恢复电流。在消除反向恢复电流效应后,碳化硅二极管的能耗降低70%,能够在宽温度范围内保持高能效,并提高设计人员优化系统工作频率的灵活性,碳化硅二极管提高太阳能逆变器的效率。


  2.新能源汽车充电器


  碳化硅二极管通过汽车级产品测试,极性接反击穿电压提高到650V,能够满足设计人员和汽车厂商希望降低电压补偿系数的要求,以确保车载充电半导体元器件的标称电压与瞬间峰压,之间有充足的安全裕度。二极管的双管产品,可最大限度提升空间利用率,降低车载充电器的重量。


  3.开关电源优势


  碳化硅的使用可以极快的切换,高频率操作,零恢复和温度无关的行为,再加我们的低电感RP包,这些二极管可以用在任向数量的快速开关二极管电路或高频转换器应用。


  4.工业优势


  碳化硅二极管:重型电机、工业设备主要是用在高频电源的转换器上,可以带来高效率、大功率、高频率的优势。