SiC SBD SiC barošanas ierīcēs

01 Ierīces struktūra un funkcijas

SiC var izmantot, lai iegūtu augstsprieguma diodes virs 600 V augstfrekvences ierīču SBD (Šottki barjeras diodes) struktūrā (Si SBD augstākā sprieguma izturība ir aptuveni 200 V).

Tāpēc, ja SiC SBD tiek izmantots, lai aizstātu pašreizējo galveno produktu — ātro PN savienojuma diodi (FRD: Fast Atgūšanas diode), tas var ievērojami samazināt atgūšanas zaudējumus.

Izdevīgi barošanas avota augstajai efektivitātei un pasīvo komponentu, piemēram, induktoru, miniaturizācijai, izmantojot augstfrekvences vadību, vienlaikus samazinot arī troksni. Plaši izmanto Jaudas regulatorsgaisa kondicionēšanas, barošanas bloku, fotoelektrisko enerģijas ražošanas sistēmu, elektrisko transportlīdzekļu ātrās uzlādes iekārtu, kā arī jaudas koeficienta korekcijas shēmu (PFC shēmu) un taisngrieža tilta shēmu jomā.

02 SiC SBD pozitīvās īpašības

SiC SBD ieslēgšanas spriegums ir tāds pats kā Si FRD, mazāks par 1 V.

Ieslēgšanas spriegumu nosaka Šotkija barjeras augstums. Parasti, ja barjeras augstums ir projektēts zems, ieslēgšanas spriegumu var samazināt, taču tas arī palielinās noplūdes strāvu apgrieztās nobīdes laikā.

ROHM otrās paaudzes SBD veiksmīgi saglabāja tādu pašu noplūdes strāvu un atjaunošanas veiktspēju kā vecais produkts, pateicoties uzlabotiem ražošanas procesiem, vienlaikus samazinot ieslēgšanas spriegumu par aptuveni 0,15 V.

SiC SBD temperatūras atkarība atšķiras no Si FRD temperatūras atkarības. Jo augstāka temperatūra, jo lielāka palielinās tā vadītspējas pretestība, kā rezultātā palielinās VF vērtība. Tas nav pakļauts termiskai nekontrolējamai svārstībai, tāpēc to var mierīgi izmantot paralēli.

03 SiC SBD atgūšanas raksturlielumi

Si ātrās PN pārejas diode (FRD: ātrās atgūšanas diode) pārslēgšanās brīdī no tiešās uz apgriezto virzienu ģenerē lielu pārejas strāvu, kuras laikā tā pāriet apgrieztā sprieguma stāvoklī, radot ievērojamus zudumus.

Tas ir tāpēc, ka minoritātes nesēji, kas uzkrājušies dreifa slānī tiešās vadīšanas laikā, nepārtraukti vada elektrību, līdz tie izzūd (šis laiks ir pazīstams arī kā akumulācijas laiks).

Jo lielāka ir tiešā strāva vai jo augstāka ir temperatūra, jo ilgāks ir atjaunošanās laiks un strāva, kā rezultātā rodas lielāki zudumi.

Turpretī SiC SBD ir vairākuma nesēju ierīce (unipolāra ierīce), kas elektriskajai vadīšanai neizmanto mazākuma nesējus, tāpēc principā mazākuma nesēju uzkrāšanās parādība nenotiek. Salīdzinot ar Si FRD, tā var ievērojami samazināt zudumus, pateicoties nelielajai ģenerētajai strāvai, kas izlādē tikai pārejas kapacitāti.

Turklāt pārejas strāva lielākoties nemainās atkarībā no temperatūras un tiešās strāvas, nodrošinot stabilu un ātru atjaunošanos jebkurā vidē.

Turklāt tas var arī samazināt atkopšanas strāvas radīto troksni, panākot trokšņa samazināšanas efektu.