لماذا يعد اختبار وحدة الطاقة SiC/GaN أولوية متزايدة
لقد انتقلت أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الواسعة من الخيار المتميز إلى الخيار السائد في محولات الجر للمركبات الكهربائية. محولات كربيد السيليكون تحمل أقل من 8% من الإنتاج العالمي للمركبات الكهربائية في 2021; بواسطة 2026, نمت هذه الحصة إلى ما يقرب من 24%, ويتوقع محللو الصناعة أن تصل إلى غالبية إنتاج السيارات الكهربائية قبل نهاية العقد. ويتبع نيتريد الغاليوم مسارًا مشابهًا في التطبيقات منخفضة الطاقة, مع بنيات الأجهزة الجديدة التي تجمع بين GaN وتصميمات السيليكون الراسخة لرفع الكفاءة إلى أعلى في تطبيقات العاكس بقدرة 100 كيلووات+. كمقاييس التبني, وكذلك الحاجة إلى التحقق من الصحة: يقوم المصنعون ببناء إنتاج ركائز SiC متكامل رأسياً لدعم عملية الانتقال, واختبار النبض المزدوج — الطريقة القياسية الصناعية لوصف سلوك التبديل لجهاز واسع النطاق — أصبح جزءًا روتينيًا من كل من تأهيل الجهاز والتحقق من صحة مستوى العاكس بدلاً من R المتخصص&الإجراء د فقط. وهذا التحول مهم لمن يحتاج إلى هذه القدرة: لم يعد الأمر يقتصر على بائعي أشباه الموصلات وحفنة من مختبرات إلكترونيات الطاقة الكبيرة الخاصة بتصنيع المعدات الأصلية, ولكن أيضا الطبقة 1 يقدم موردو العاكسات ومصنعو المركبات الكهربائية المزيد من تصميم العاكس الخاص بهم والتحقق من صحته داخل الشركة حيث يصبح SiC قرارًا سائدًا بشأن فاتورة المواد بدلاً من ترقية التخصص.
ما الذي يجعل اختبار وحدة الطاقة SiC/GaN مختلفًا عن اختبار العاكس على مستوى النظام
- على مستوى الجهاز, وليس على مستوى النظام: يميز هذا الاختبار سلوك تبديل أشباه موصلات الطاقة الفردية بشكل منفصل, يختلف عن اختبار عاكس الجر الكامل الذي يتحقق من صحة العاكس المجمع الذي يقود المحرك تحت الحمل.
- أحداث التبديل على نطاق النانو ثانية: تعمل الأجهزة ذات فجوة الحزمة العريضة على تبديل ترتيب من حيث الحجم بشكل أسرع من IGBTs السيليكونية, لذلك يحتاج إعداد الاختبار إلى عرض النطاق الترددي للقياس واستجابة المسبار بسرعة كافية لحل تحولات التبديل المقاسة بعشرات النانو ثانية.
- نتائج حساسة للطفيليات: بسرعات التبديل هذه, طفيليات الدائرة (محاثة طائشة, وضع التحقيق, تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور) تؤثر ماديا على النتائج المقاسة, لذا فإن تصميم تركيبات الاختبار يعد في حد ذاته جزءًا مهمًا من الحصول على بيانات صالحة.
- الاسترداد العكسي وسلوك الجسم الثنائي: يعد تحديد كيفية تعافي الصمام الثنائي لجسم الجهاز أثناء التبديل أمرًا أساسيًا للتنبؤ بخسائر التبديل في العالم الحقيقي, ويختلف بشكل كبير بين فيزياء جهاز SiC و GaN.
عناصر الاختبار الأساسية
1. توصيف تبديل النبض المزدوج
طريقة الاختبار القياسية لقياس سلوك تبديل التشغيل وإيقاف التشغيل في ظل ظروف التيار والجهد الخاضعة للتحكم, باستخدام نبضتين متتاليتين من البوابة لإنشاء تيار اختبار معروف قبل التقاط حدث التبديل.
المقاييس الرئيسية: تشغيل/إيقاف فقدان الطاقة (إيون / إيوف), تجاوز الجهد, التجاوز الحالي, وقت التبديل (ارتفاع / سقوط).
2. عكس توصيف الاسترداد
يقيس سلوك التعافي العكسي للديود في الجسم أثناء عملية التبديل, مساهم رئيسي في تبديل الخسائر وتوليد التداخل الكهرومغناطيسي.
المقاييس الرئيسية: رسوم الاسترداد العكسية (Qrr), عكس وقت الاسترداد, ذروة الانتعاش العكسي الحالي.
3. التوصيف الثابت على مستوى الدولة
التحقق من صحة مقاومة الجهاز وانخفاض الجهد عبر التيار المقدر ونطاق درجة الحرارة.
المقاييس الرئيسية: على المقاومة (طرق(على)) مقابل. درجة حرارة, انخفاض الجهد التشبع, فقدان التوصيل في التصنيف الحالي.
4. محرك البوابة وسلوك العتبة
يميز تهمة البوابة, عتبة الجهد, ومتطلبات محرك البوابة للتحقق من التوافق مع تصميم دائرة التشغيل المقصودة.
المقاييس الرئيسية: تهمة البوابة (كيو جي), عتبة الجهد, بوابة محرك المتطلبات الحالية عبر تردد التبديل.
5. المقاومة الحرارية ومتانة ركوب الدراجات
يقيس المعاوقة الحرارية من الوصلة إلى الحالة ويجري اختبارات دورة الطاقة للتحقق من متانة الوحدة في ظل الضغط الحراري المتكرر الناتج عن عملية التبديل.
المقاييس الرئيسية: المعاوقة الحرارية (تقاطع إلى حالة), دورات إلى الفشل في ظل تأرجح درجة حرارة محددة, اتجاه التدهور في المقاومة عبر ركوب الدراجات.
6. فقدان التبديل عالي التردد عبر مغلف التشغيل
يمتد توصيف النبض المزدوج عبر الجهد الكامل, حاضِر, ونطاق درجة الحرارة الذي سيراه الجهاز في عملية تشغيل العاكس الفعلية, بناء خريطة كاملة لفقد التبديل لنمذجة الكفاءة على مستوى النظام.
المقاييس الرئيسية: تبديل خريطة الخسارة عبر شبكة الجهد/التيار/درجة الحرارة, دقة التنبؤ بالكفاءة عند إدخالها في النماذج على مستوى النظام.
ماذا يعني هذا لاختيار مقعد الاختبار
يتطلب اختبار وحدة الطاقة SiC/GaN إعدادًا مخصصًا لاختبار النبض المزدوج مع مجسات الجهد والتيار ذات النطاق الترددي العالي, تركيبات اختبار الحث المنخفض, ونظام الحصول على البيانات قادر على حل أحداث التبديل على نطاق النانو ثانية — القدرة التي تختلف عن, ومكملة ل, منصة اختبار عاكس الجر على مستوى النظام. مع ارتفاع اعتماد فجوة النطاق الواسع نحو حصة أكبر من إنتاج السيارات الكهربائية, يحتاج الموردون والمستوى الأول الذين يقومون بإدخال أجهزة SiC أو GaN إلى تصميمات العاكس الخاصة بهم بشكل متزايد إلى هذا التوصيف على مستوى الجهاز داخليًا بدلاً من الاعتماد كليًا على أوراق بيانات بائعي أشباه الموصلات. لأن الطفيليات الثابتة تؤثر بشكل مباشر على النتائج المقاسة, من المفيد أيضًا التحقق من صحة إعداد الاختبار نفسه مقابل جهاز مرجعي معروف قبل الوثوق في البيانات المقارنة عبر موردي SiC أو GaN المختلفين.. إذا كنت تقوم ببناء إمكانية توصيف وحدة الطاقة جنبًا إلى جنب مع برامج اختبار العاكس والمحرك, تحدث إلى فريقنا الهندسي حول إعدادات اختبار النبض المزدوج للتحقق من صحة الجهاز واسع النطاق.
تحدث إلى مهندس
بحاجة إلى مساعدة في اختيار معدات الاختبار?
أخبرنا بنوع المحرك الخاص بك, نطاق الطاقة ومتطلبات الاختبار - سنوصي بتكوين مقعد الاختبار الصحيح بداخله 24 ساعات.
