Metodyka badań porównawczych krzemowych i węglikowo-krzemowych łączników mocy

• Autorzy: Nowak M. , Barlik R. , Rąbkowski J.

Warianty tytułu

EN

Methodology of comparative investigation of silicon and silicon-carbide power switches

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono metodykę oraz przykładowe wyniki pomiarów podstawowych parametrów półprzewodnikowych przyrządów - łączników mocy z uwzględnieniem rzeczywistej temperatury struktury. Celem tych pomiarów jest porównanie wskaźników energetycznych charakteryzujących łączniki zbudowane z zastosowaniem tylko przyrządów krzemowych oraz łączniki zbudowane z zastosowaniem przyrządów krzemowych i węglikowo-krzemowych. Wskazano korzyści wynikające z zastąpienia diody krzemowej typu PiN współpracującej z tranzystorem IGBT przez diodę węglikowo krzemową typu Schottky. Zmniejszenie strat w tego rodzaju komponowanych łącznikach wynika głównie z braku ładunku przejściowego w diodach SiC typu Schottky.

EN

The methodology and example results of laboratory investigation of representative samples of semiconductor silicon and silicon-carbide power devices are presented. Very important part of this investigations was exact determination of junction temperature. The main goal of this laboratory test was comparison of energy loss ratings of semiconductor power switches built as traditional composition of silicon PiN diode and IGBT or silicon-carbide Schottky diode with the same IGBT. The advantage of mixed silicon - silicon-carbide par are indicated which results from negligible reverse recovery charge of Schottky diodes.

Słowa kluczowe

PL

energoelektronika; PWM; IGBT; diody Schottky'ego z węglika krzemu SiC; straty mocy

EN

power electronics; PWM; IGBT; silicon carbide Schottky barier diodes; power losses

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 7-8
• Strony: 25--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Nowak M.

autor

Barlik R.

autor

Rąbkowski J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej

Bibliografia

• [1] Janke W.: Zjawiska termiczne w elementach i układach półprzewodnikowych. WNT Warszawa 1992.
• [2] Barlik R., Rąbkowski J., Nowak M.: Przyrządy półprzewodnikowe z węglika krzemu (SiC) i ich zastosowania w energoelektronice. Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 82 NR 11/2006, ss. 1-8.
• [3] Elasser A., Kheraluwala M. H., Ghezzo M., Steigerwald R. L., Evers N. A., Kretchmer J., Chow T. P.: A Comparative Evaluation of New Silicon Carbide Diodes for Power Electronics Applications. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 39, No. 4, 2002, pp. 915-921.
• [4] Liang Z., Lu B., Van Wyk J. D., Lee F. C.: Integrated Cool MOS FET/Si -Diode Module for High Performance Power Switching. IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 20, No. 3, May 2005, pp. 679-686.
• [5] Marckx D. A.: Breakthrough in Power Electronics from SiC, National Renewable Energy Laboratory, NREL/SR-500-38515, March 2006.
• [6] Funaki T., Balada J. C., Junghans J., Kashyap A. S., Mantooth H. A., Barlow T., Kimoto T., Hikihara T.: Power Conversion with SiC Devices at Extremaly High Ambient Temperature, IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 22, Issue 4, July 2007, pp. 1321-1329.
• [7] Richmond J.: Hard Switched Silicon IGBTs? Cut Switching Losses in Half with Silicon Carbide Schottky Diodes, Application Note VPWR-ANO3, CREE.
• [8] Szmidt J., Konczakowska A., Tłaczała M., Lisik Z., Łuczyński Z., Olszyna A.: Nowe technologie na bazie węglika krzemu i ich zastosowania w elektronice wielkich częstotliwości, dużych mocy i wysokich temperatur. VI Krajowa Konferencja Elektroniki, Darłówko Wschodnie, 11-13 czerwca 2007, t. 1/2, s. 67.
• [9] Oleksy M., Janke W.: SiC and Si Schottky Diodes Thermal Characteristcs Comparison. International Conference Microtechnology and Thermal Problems in Electronics, MicroTherm 2007, Jun. 2007, Łódź, pp. 117-122.
• [10] www.infineon.com
• [11] www.cree.com