SiC പവർ ഉപകരണങ്ങളിലെ SiC SBD

01 ഉപകരണ ഘടനയും സവിശേഷതകളും

ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഉപകരണങ്ങളുടെ SBD (ഷോട്ട്കി ബാരിയർ ഡയോഡ്) ഘടനയിൽ 600V-ന് മുകളിലുള്ള ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡയോഡുകൾ ലഭിക്കാൻ SiC ഉപയോഗിക്കാം (Si-യുടെ SBD-യുടെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പ്രതിരോധം ഏകദേശം 200V ആണ്).

അതിനാൽ, നിലവിലുള്ള മുഖ്യധാരാ ഉൽപ്പന്നമായ ഫാസ്റ്റ് പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഡയോഡിന് (FRD: ഫാസ്റ്റ്) പകരമായി SiC SBD ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ റിക്കവറി ഡയോഡ്), ഇത് വീണ്ടെടുക്കൽ നഷ്ടം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കും.

വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയ്ക്കും, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഡ്രൈവിംഗിലൂടെ ഇൻഡക്ടറുകൾ പോലുള്ള നിഷ്ക്രിയ ഘടകങ്ങളുടെ മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ നേടുന്നതിനും, ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഇത് ഗുണം ചെയ്യും. എയർ കണ്ടീഷനിംഗ്, പവർ സപ്ലൈസ്, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കുള്ള ഫാസ്റ്റ് ചാർജറുകൾ, പവർ ഫാക്ടർ കറക്ഷൻ സർക്യൂട്ടുകൾ (PFC സർക്യൂട്ടുകൾ), റക്റ്റിഫയർ ബ്രിഡ്ജ് സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നിവയിലെ പവർ റെഗുലേറ്ററുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

02 SiC SBD യുടെ പോസിറ്റീവ് സവിശേഷതകൾ

SiC SBD യുടെ ടേൺ-ഓൺ വോൾട്ടേജ് Si FRD യുടെ അതേ വോൾട്ടേജാണ്, 1V-ൽ താഴെ.

ഷോട്ട്കി ബാരിയറിന്റെ ബാരിയർ ഉയരം അനുസരിച്ചാണ് ടേൺ-ഓൺ വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. സാധാരണയായി, ബാരിയറിന്റെ ഉയരം കുറവായിരിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ടേൺ-ഓൺ വോൾട്ടേജും കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, പക്ഷേ ഇത് റിവേഴ്സ് ബയസ് സമയത്ത് ലീക്കേജ് കറന്റ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനും കാരണമാകും.

മെച്ചപ്പെട്ട നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളിലൂടെ ROHM-ന്റെ രണ്ടാം തലമുറ SBD പഴയ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ അതേ ലീക്കേജ് കറന്റും വീണ്ടെടുക്കൽ പ്രകടനവും വിജയകരമായി നിലനിർത്തി, അതേസമയം ടേൺ-ഓൺ വോൾട്ടേജ് ഏകദേശം 0.15V കുറച്ചു.

SiC SBD യുടെ താപനില ആശ്രിതത്വം Si FRD യിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. താപനില കൂടുന്തോറും അതിന്റെ ചാലക പ്രതിരോധം വർദ്ധിക്കും, ഇത് VF മൂല്യത്തിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകും. ഇത് തെർമൽ റൺവേയ്ക്ക് സാധ്യതയില്ല, അതിനാൽ ഇത് മനസ്സമാധാനത്തോടൊപ്പം സമാന്തരമായി ഉപയോഗിക്കാം.

03 SiC SBD യുടെ വീണ്ടെടുക്കൽ സവിശേഷതകൾ

Si യുടെ ഫാസ്റ്റ് PN ജംഗ്ഷൻ ഡയോഡ് (FRD: ഫാസ്റ്റ് റിക്കവറി ഡയോഡ്) ഫോർവേഡിൽ നിന്ന് റിവേഴ്‌സിലേക്ക് മാറുന്ന സമയത്ത് ഒരു വലിയ ക്ഷണിക വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഈ സമയത്ത് അത് റിവേഴ്‌സ് ബയസ് അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു, ഇത് ഗണ്യമായ നഷ്ടങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

കാരണം, മുന്നോട്ടുള്ള ചാലക സമയത്ത് ഡ്രിഫ്റ്റ് പാളിയിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്ന ന്യൂനപക്ഷ വാഹകർ അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നതുവരെ തുടർച്ചയായി വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുന്നു (ഈ സമയം സഞ്ചയ സമയം എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു).

ഫോർവേഡ് കറന്റ് കൂടുതലോ താപനില കൂടുതലോ ആകുമ്പോൾ, വീണ്ടെടുക്കൽ സമയവും കറന്റും കൂടും, ഇത് കൂടുതൽ നഷ്ടങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

നേരെമറിച്ച്, SiC SBD ഒരു ഭൂരിപക്ഷ കാരിയർ ഉപകരണമാണ് (യൂണിപോളാർ ഉപകരണം), അത് വൈദ്യുതചാലകത്തിനായി ന്യൂനപക്ഷ കാരിയറുകളെ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ തത്വത്തിൽ, ന്യൂനപക്ഷ കാരിയർ ശേഖരണത്തിന്റെ പ്രതിഭാസം സംഭവിക്കുന്നില്ല. Si FRD യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ജംഗ്ഷൻ കപ്പാസിറ്റൻസ് മാത്രം ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്ന ചെറിയ വൈദ്യുതധാര മൂലമുണ്ടാകുന്ന നഷ്ടങ്ങൾ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും.

മാത്രമല്ല, താപനിലയിലും ഫോർവേഡ് കറന്റിലും ക്ഷണികമായ വൈദ്യുതധാര വലിയതോതിൽ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു, ഇത് ഏത് പരിതസ്ഥിതിയിലും സ്ഥിരവും വേഗത്തിലുള്ളതുമായ വീണ്ടെടുക്കലിന് അനുവദിക്കുന്നു.

കൂടാതെ, റിക്കവറി കറന്റ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ശബ്ദം കുറയ്ക്കാനും, ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന്റെ പ്രഭാവം കൈവരിക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.