Düşük Maliyetli & Yüksek Gerilimli Silisyum Karbür Anahtarı

Araştırmacılar emsallerine göre daha düşük maliyete üretilebilen yeni bir yüksek voltaj ve frekans silisyum karbür (SiC) anahtarı ürettiler. Buluşun, enerji endüstrisinde özellikle güç dönüştürücülerinden trafolarda, yüksek gerilim hatlarında ve şartellerde önemli rol oynaması bekleniyor.

A- A+

11.10.2016 tarihli yazı 11003 kez okunmuştur.

Silisyum karbür gibi geniş bant aralıklı yarı iletkenler, yüksek gerilimlerde mükemmel şekilde çalışabildiklerinden dolayı orta derece ve yüksek gerilimli güç aygıtlarında şahane potansiyelleri vardır. Şu anda bu ürünlerin yüksek maliyeti, çalışma gücü ve endüstri standartlarındaki egemenliğinin önündeki en büyük engeldir. Bilindiği üzere yalıtılmış çift kutuplu transistörler genelde iyi çalışırlar ancak açılıp kapandıkları esnada çok büyük bir enerji kaybına uğrarlar.

►İlginizi Çekebilir: Yüksek Gerilimde Elektrot Sistemleri

Yeni üretilen güç anahtarlarının (SiC) ise geleneksel güç anahtarlarının yarı maliyetine yapıldığı belirtilmektedir. Düşük maliyetin yanı sıra yüksek enerji, SiC ile çalışan cihazlara ultra verimlilik ve hızlı dönüştürme imkanı sağlamaktadır. Başka bir deyişle SiC, kapanıp açıldığında öncekiler kadar enerji kaybetmemektedir. FREEDM Super- Cascode adlı anahtarı, güç oranını 15 kilovolt ve 40 ampere çıkarmak için 12 adet, nispeten daha küçük olan SiC cihazlarını birbirine bağlamaktadır. Bu cihaz sadece bir kapıdan aldığı açma kapama sinyaliyle IGBT modülüne göre çok daha az karmaşık olmakla beraber görevini daha basitçe uygulayabilmektedir. Bu güç anahtarı, kendi sınıfında kritik bir faktör olan, ısı dağıtımı konusunda yeterli seviyede olduğu için geniş sıcaklık ve frekans yelpazesinde de çalışabilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: IGBT Nedir?

Günümüzde 1.7 kV'tan daha yüksek bir SiC cihazı bulunmamakla beraber FREEDM Super-Cascode cihazı güç anahtarlarındaki voltaj yüksekliğinin 2.4 – 15 kv aralığında gelişmesinde önemli bir rol oynayacak gibi gözüküyor.