Ki dyòd ki pi estab nan kondisyon tanperati ki wo?

一, Mekanis echèk tanperati ki wo nan silisyòm tradisyonèl -dyodes ki baze sou
1. Tanperati sansiblite PN diodes junction
Dyòd estanda Silisyòm PN junction montre yon risk doub pou echèk nan tanperati ki wo:

Pozitif degradasyon karakteristik: Pou chak ogmantasyon 1 degre nan tanperati, gout nan vòltaj pi devan diminye pa apeprè 2mV, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan pèt kondiksyon. Pou egzanp, nan 150 degre, gout nan vòltaj pi devan nan dyod redresman 1N4007 la diminye soti nan 0.7V nan tanperati chanm nan 0.4V, men aktyèl la kondiksyon ogmante twa fwa akòz efè eksitasyon tèmik, sa ki lakòz surchof lokal yo.
Tan rekiperasyon ranvèse pwolonje: lavi transpòtè minorite yo pwolonje nan tanperati ki wo, epi tan rekiperasyon ranvèse (trr) pwolonje soti nan 500ns nan tanperati chanm nan plis pase 2 μ s, sa ki lakòz pèt chanjman enpòtan nan aplikasyon pou chanje frekans segondè -. Yon etid ka nan yon konvètisè frekans endistriyèl montre ke lè tanperati anbyen an monte soti nan 25 degre a 125 degre, pèt la chanje nan dyod tradisyonèl rekiperasyon rapid ogmante pa 47%, sa ki lakòz tanperati junction modil IGBT depase estanda a.
2. Leakage aktyèl kriz diodes Schottky
Malgre ke dyod Schottky ki baze sou Silisyòm-yo gen yon ti gout vòltaj pi devan (0.2-0.4V) ak karakteristik switch rapid, junction metal semiconductor yo ekspoze defo fatal nan tanperati ki wo:

Ranvèse kwasans aktyèl endèks flit: Pou chak ogmantasyon 10 degre nan tanperati, aktyèl la flit double. Nan 175 degre, aktyèl la flit nan MBR2045CT Schottky Dyòd ka rive nan 10mA, byen lwen depase aktyèl ranvèse rated li yo (5 μ A @ 25 degre). Done tès yo nan yon plato machin montre ke lè tanperati anbyen an rive nan 125 degre, aktyèl la flit nan dyod tradisyonèl Silisyòm Schottky mennen nan yon diminisyon 3.2% nan efikasite sistèm.
Risk pou ekouri tèmik: Chofaj Joule ki te pwodwi pa aktyèl flit fòme yon bouk fidbak pozitif ak tanperati anbyen. Yon eksperyans te montre ke nan yon anviwonman 200 degre, yon dyod Schottky Silisyòm ki pa refwadi boule akòz tèmik evade nan 30 segonn.
3. move balans vòltaj Zener Dyòd
Dyòd Zener fè fas a defi doub nan tanperati ki wo:

Zener vòltaj drift: Avèk yon koyefisyan tanperati a -2mV / degre, vòltaj pwodiksyon regilatè vòltaj 24V la ka devye a 22.8V nan 150 degre, sa ki afekte estabilite nan sikui presizyon.
Maksimòm dissipation pouvwa atenuasyon: Rezistans tèmik la ogmante ak tanperati a, ak pouvwa aktyèl la gaye nan yon sèten tib regilatè vòltaj 1W tonbe a 0.3W nan 125 degre, sa ki lakòz surchof ak domaj nan aparèy la.
2, dekouvèt tanperati ki wo nan dyòd materyèl bandgap lajè
1. Dyòd SiC Schottky: redefini konduktivite tanperati ki wo -
Materyèl carbure Silisyòm reyalize gwo -tanperati ki estab operasyon ki baze sou twa gwo karakteristik:

Wide bandgap siprime aktyèl flit: Avèk yon lajè bandgap nan 3.2eV, konsantrasyon nan konpayi asirans intrinsèques nan SiC nan 200 degre se sèlman 1/10 nan sa yo ki nan Silisyòm. Done eksperimantal yo montre ke dansite aktyèl flit C3D02060A SiC Schottky dyod nan 200 degre se sèlman 0.1 μ A / cm ², ki se twa lòd nan grandè pi ba pase sa yo ki nan aparèy Silisyòm.
Segondè fòs jaden pann diminye rezistans kondiksyon: Yon fòs jaden pann 10 fwa sa a nan Silisyòm (3MV / cm) pèmèt pou itilize kouch pi mens drift. Rezistans kondiksyon yon dyod 1200V SiC Schottky se sèlman 0.8m Ω, ki se 90% pi ba pase sa yo ki nan yon dyod PIN Silisyòm epi redwi pèt kondiksyon pa 75%.
Optimize chalè dissipation ak konduktiviti tèmik segondè: Yon konduktiviti tèmik nan 4.9W / (cm · K) pèmèt transfè chalè rapid nan substra a dissipation chalè. Tès sou yon kontwolè motè machin elektrik yo montre ke lè l sèvi avèk dyod SiC Schottky diminye tanperati junction aparèy pa 40 degre ak amelyore efikasite sistèm nan 2.3% konpare ak solisyon Silisyòm.
2. Inovasyon estriktirèl: Elimine depo konpayi asirans minorite
Dyòd SiC Schottky adopte yon estrikti baryè metal semi-conducteurs, konplètman elimine pwosesis recombination piki konpayi asirans minorite a nan junctions PN, ak chaj rekiperasyon ranvèse yo (Qrr) se sèlman 1/20 nan sa yo ki nan Silisyòm dyod rekiperasyon rapid. Nan yon frekans chanjman nan 100kHz, pèt la chanje nan yon dyod 650V SiC Schottky redwi pa 82% konpare ak aparèy Silisyòm, sa ki pèmèt sistèm pouvwa a opere nan frekans segondè pi wo a 200kHz ak diminye volim nan eleman mayetik pa 60%.

3, Verifikasyon pèfòmans nan senaryo aplikasyon tipik
1. Nan jaden nouvo enèji machin yo
Kontwolè motè Tesla Model 3 itilize Cree C3M0075120K SiC MOSFET ak dyòd Schottky pou reyalize:

Chanje frekans ogmante a 50kHz, volim induktè redwi pa 40%
Efikasite sistèm nan rive nan 98.5%, ki se 1.2% pi wo pase solisyon an Silisyòm
Ranje ogmante pa 5-8%
2. Kontwòl gwo founo endistriyèl -tanperati
Sistèm pouvwa a nan yon machin Distribisyon kontinyèl nan yon antrepriz asye sèten adopte ROHM SCH2080KE SiC Schottky dyod. Apre operasyon kontinyèl pou 20000 èdtan nan anviwònman 150 degre:

Kouran flit la rete estab anba a 0.5 μ A
Pousantaj echèk aparèy la se 0
Sik antretyen sistèm lan te pwolonje soti nan 3 mwa a 2 zan
3. Aerospace ekipman pou pouvwa
Sistèm pouvwa satelit Sentinel-6 Ajans Espas Ewopeyen an itilize Infineon IDH06G65C5XKSA1 SiC Schottky dyod. Pandan tès la vakyòm frèt ak cho monte bisiklèt soti nan -180 degre a +150 degre:

Paramèt drift<0.5%
Rezistans radyasyon jiska 100krad (Si)
Pwa redwi pa 30% konpare ak solisyon Silisyòm