(Productes sic utilitzat en semiconductor produït per Wintrustek)

Carbur de silici, oSic, és un material base de semiconductors elaborat íntegrament de silici i carboni. Sic es pot dopar amb fòsfor o nitrogen per crear un semiconductor de tipus N, o amb berili, bor, alumini o gali per crear un semiconductor de tipus P.

Avantatges

• Alta densitat màxima de corrent

• 120–270 W/mk d’alta conductivitat tèrmica

• Un coeficient de 4,0x10^-6/° C d'expansió tèrmica

Carbur de siliciTé una conductivitat elèctrica excepcional a causa d’aquestes tres propietats, sobretot quan es contrasta amb el relatiu més conegut de SIC, el silici. A causa de les seves propietats úniques, Sicés un material molt desitjable per a aplicacions d’alta potència que requereixen temperatures elevades, altes conductivitat tèrmica i alta.

Sicha aparegut com una força important en el negoci de semiconductors, subministrant energia a mòduls de potència, diodes Schottky i MOSFET per utilitzar-los en aplicacions d’alta eficiència i d’alta potència. SIC permet llindars de tensió de més de 10kV, tot i que és més car que els mosfets de silici, que normalment es limiten a les tensions de desglossament a 900V.

A més,SicPot gestionar freqüències de funcionament elevades i té pèrdues de commutació molt baixes, cosa que li permet arribar a eficiències actualment inigualables, especialment en aplicacions que funcionen a tensions superiors a 600 volts. Els dispositius SIC poden reduir la mida en un 300%, el cost total del sistema en un 20%, i les pèrdues del sistema convertidor i inversor en més del 50%quan s’utilitzen correctament. A causa d'aquesta disminució total de la mida del sistema, SIC pot ser de gran ajuda en les aplicacions on el pes i l'espai són crítics.

Aplicació

Indústria solar

L’eficiència i la reducció de costos també es veuen afectades significativament per la modificació d’inversors habilitada per SIC. Quan el carbur de silici s’utilitza en inversors solars, la freqüència de commutació del sistema s’incrementa de dues a tres vegades en comparació amb l’estàndard de silici. Aquest augment de la freqüència de commutació permet reduir la magnètica del circuit, cosa que estalvia una quantitat important d’espai i diners. En conseqüència, els dissenys inversors basats en carbur de silici poden ser gairebé la meitat tan grans i pesats com els basats en silici. La forta resistència i la fiabilitat de SIC sobre altres materials, com el nitrur de Gallium, és un altre motiu que empeny els experts i fabricants solars a emprar -lo. Com que el carbur de silici és fiable, els sistemes solars poden arribar a la vida sostinguda necessària per funcionar contínuament durant més de deu anys.

Ús EV

La indústria de sistemes de càrrega EV i EV és una de les àrees més grans per als semiconductors SIC. Des de la perspectiva del vehicle, Sic és una opció ideal per a les unitats de motor, que inclou trens elèctrics, així com els EV que recorren les nostres carreteres.

Sicés una opció fantàstica per als sistemes de potència de tracció per motor a causa de la seva fiabilitat i rendiment. A més, l'ús de SIC pot reduir la mida i el pes del sistema, que són factors importants per a l'eficiència de l'EV, a causa de la seva elevada relació de rendiment i el fet que els sistemes basats en SIC requereixen freqüentment utilitzant menys components generals.

L’aplicació de SIC en sistemes de càrrega de bateries EV també s’està expandint. El temps que es necessita per recarregar les bateries és un dels principals obstacles a l’adopció de EV. Els fabricants busquen mètodes per escurçar aquesta vegada, i SIC és sovint la solució. La utilització de components de potència SIC en solucions de càrrega fora de bord permet als fabricants d’estacions de càrrega d’EV optimitzar el rendiment de càrrega aprofitant les altes capacitats d’entrega d’energia de SIC i la velocitat de commutació ràpida. El resultat és fins a un temps de càrrega més ràpid de 2x.

Subministraments d’alimentació i centres de dades ininterruptibles

El paper del centre de dades és cada cop més important per a empreses de totes les mides i indústriesA mesura que pateixen una transformació digital.

SicPodria funcionar més fred sense comprometre el rendiment i tenir una eficiència tèrmica més elevada. A més, els centres de dades que utilitzen components SIC poden albergar més equips en una petjada menor a causa de la seva densitat de potència augmentada.

Les fonts d’alimentació ininterruptibles (UPS), que ajuden a garantir els sistemes a mantenir -se operatius fins i tot en cas d’interrupció elèctrica, són una característica addicional d’aquests centres de dades. A causa de la seva fiabilitat, efectivitat i capacitat per proporcionar energia neta amb pèrdues mínimes, SIC ha trobat un lloc en els sistemes UPS. Hi haurà pèrdues quan un SAI converteixi la potència de corrent continu en potència de CA; Aquestes pèrdues redueixen la quantitat de temps que un SAI pot subministrar energia de còpia de seguretat. SIC contribueix a disminuir aquestes pèrdues i augmentar la capacitat de SAI. Quan l’espai és limitat, els sistemes UPS que tenen una densitat de potència més elevada també poden funcionar millor sense ocupar més espai, cosa que és important.

Per concloure,SicSerà un component important del disseny de semiconductors durant molts anys per a que les aplicacions s’expandeixin.