Новости

12.02
...

Трёхфазный инвертор CREE мощностью 100кВт на основе карбида кремния

Компании CREE и японская компания Kansai Electric Power Company Osaka (KEPCO) успешно продемонстрировали трёхфазный инвертор мощностью 110кВт, изготовленный на основе карбид-кремниевых (SiC) полупроводниковых приборов.

Cree inverter 100kWПредставленный трёхфазный инвертор обладает наибольшей мощностью среди инверторов на основе карбида кремния, изготовленных до настоящеговремени и позволяет достигать выходной мощности в девять раз большей, чем у предыдущего 12кВт-ного прибора, представленного компаниями KEPCO и CREE в 2004 г.

Компания CREE производит полупроводниковые приборы на основе SiC, а KEPCO занимается разработкой функциональных модулей из карбида кремния. Изготовление данного инвертора является результатом совместных восьмилетних усилий. В результате представленные трёхфазные инверторы способны уменьшить потери преобразования более чем на 50% по сравнению с традиционными кремниевыми инверторами.

Инверторы используются во многих устройствах для преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока или для изменения рабочей частоты в электродвигателях с регулируемой скоростью вращения. Область применения инверторов, включает в себя, тепловые насосы, промышленные двигатели и электромоторы. Инверторы также используются для передачи энергии от аккумуляторной батареи, ветряных и солнечных источников в сети электропередач.

"В будущем, возможно добиться огромной экономии потребления электроэнергии путем перехода от кремниевых инверторов к инверторам на основе карбида кремния, так как расчетные потери мощности при этом уменьшатся более чем на 50%" - прокомментировал доктор Yoshitaka Sugawara, исполнительный руководитель SiC-программы в компании KEPCO. "Планируется дальнейшее увеличение допустимых выходных мощностей данных инверторов с целью применения их во многих силовых устройствах".

"Мы совершенствуем технологию производства мощных устройств на основе карбида кремния посредством множества улучшений, начиная от уменьшения концентрации дефектов выращенных кристаллов, до модернизации эпитаксиальной технологии и конструкции устройств" - утверждает доктор John Palmour, исполнительный вице-президент компании CREE. "Эти усовершенствования подведут, в конечном счете, технологию изготовления к моменту, за которым последует значительное уменьшение потребности появления новых электростанций и снижение выделения в атмосферу парниковых газов".

В качестве ключевого элемента в инверторе использовался карбид-кремниевый запираемый тиристор (SiCGT) с параметрами 4,5кВ и 100А. Благодаря значительному уменьшению внутрикристаллической концентрации дефектов, размер кристалла данного тиристора составил всего 8х8мм. Он имеет скорость переключения в десять раз большую, чем у подобных кремниевых запираемых тиристоров (GTO) (время выключения менее 2мкс).Для этого устройства не требуются демпфирующая цепь и цепи защиты, обычно используемые для кремниевых тиристоров.