Multi-kHz, Ultra-Hochspannungs-Siliziumkarbid-Thyristoren an US-Forscher bemustert

DULLES, werden, Nov.. 1, 2010 –In einem ersten Angebot seiner Art, GeneSiC Semiconductor gibt die Verfügbarkeit einer Familie von 6,5-kV-Siliziumkarbid-Thyristoren im SCR-Modus für den Einsatz in der Leistungselektronik für Smart Grid-Anwendungen bekannt. Es wird erwartet, dass die revolutionären Leistungsvorteile dieser Leistungsgeräte wichtige Innovationen in der Leistungselektronik-Hardware im Versorgungsbereich anregen werden, um die Zugänglichkeit und Nutzung verteilter Energieressourcen zu verbessern (DER). "Bis jetzt, Multi-kV-Siliziumkarbid (SiC) US-amerikanischen Forschern standen Leistungsgeräte nicht offen zur Verfügung, um die bekannten Vorteile – nämlich 2-10 kHz Betriebsfrequenzen bei 5-15 kV Nennleistung – von SiC-basierten Leistungsgeräten voll auszuschöpfen.“ kommentierte Dr. Ranbir Singh, Präsident von GeneSiC. „GeneSiC hat vor kurzem die Lieferung vieler 6,5kV/40A, 6.5kV/60A und 6,5kV/80A Thyristoren an mehrere Kunden, die Forschung im Bereich erneuerbare Energien betreiben, Anwendungen für Armee- und Marineenergiesysteme. SiC-Bausteine ​​mit diesen Bewertungen werden jetzt breiter angeboten.“

Thyristoren auf Siliziumkarbidbasis bieten eine 10x höhere Spannung, 100X schnellere Schaltfrequenzen und höherer Temperaturbetrieb im Vergleich zu herkömmlichen Thyristoren auf Siliziumbasis. Gezielte Forschungsmöglichkeiten für Anwendungen für diese Geräte umfassen die allgemeine Mittelspannungsumwandlung (MVDC), Netzgekoppelte Solarwechselrichter, Windkraft-Wechselrichter, gepulste Leistung, Waffensysteme, Zündsteuerung, und Triggersteuerung. Es ist mittlerweile allgemein bekannt, dass Ultrahochspannung (>10kV) Siliziumkarbid (SiC) Gerätetechnologie wird eine revolutionäre Rolle im Stromnetz der nächsten Generation spielen. SiC-Bauelemente auf Thyristorbasis bieten die höchste Durchlassleistung für >5 kV-Geräte, und sind weit verbreitet für Mittelspannungs-Leistungsumwandlungsschaltungen wie Fehlerstrombegrenzer, AC-DC-Wandler, Statische VAR-Kompensatoren und Serienkompensatoren. SiC-basierte Thyristoren bieten aufgrund ihrer Ähnlichkeiten mit konventionellen Stromnetzelementen auch die besten Chancen für eine frühzeitige Einführung. Der Einsatz dieser fortschrittlichen Leistungshalbleitertechnologien könnte bis zu 25-30 prozentuale Reduzierung des Stromverbrauchs durch Effizienzsteigerung bei der Stromlieferung.

DR. Singh fährt fort: „Es wird erwartet, dass sich große Märkte für Festkörper-Umspannwerke und Windturbinen-Generatoren öffnen werden, nachdem Forscher auf dem Gebiet der Energieumwandlung die Vorteile von SiC-Thyristoren vollständig erkannt haben.“. Diese SiC-Thyristoren der ersten Generation nutzen den niedrigsten nachgewiesenen Spannungsabfall im Durchlasszustand und die differenziellen Durchlasswiderstände, die jemals bei SiC-Thyristoren erreicht wurden. Wir beabsichtigen, zukünftige Generationen von SiC-Thyristoren auf den Markt zu bringen, die für die Gate-gesteuerte Abschaltfähigkeit optimiert sind und >10kV-Werte. Während wir weiterhin Hochtemperatur-Ultrahochspannungs-Verpackungslösungen entwickeln, die gegenwärtigen 6,5-kV-Thyristoren sind in Modulen mit vollständig verlöteten Kontakten verpackt, begrenzt auf 150°C Sperrschichttemperaturen.“ GeneSiC ist ein schnell aufstrebender Innovator im Bereich SiC-Leistungsbauelemente und engagiert sich stark für die Entwicklung von Siliziumkarbid (SiC) basierte Geräte für: (ein) HV-HF-SiC-Geräte für das Stromnetz, Gepulste Kraft und gerichtete Energiewaffen; und (b) Hochtemperatur-SiC-Leistungsgeräte für Flugzeugaktuatoren und Ölexploration.

In der Nähe von Washington gelegen, DC in Dulles, Virginia, GeneSiC Semiconductor Inc.. ist ein führender Innovator im Bereich Hochtemperatur, Hochleistungs- und Ultrahochspannungs-Siliziumkarbid (SiC) Geräte. Aktuelle Entwicklungsprojekte umfassen Hochtemperatur-Gleichrichter, SuperJunction-Transistoren (SJT) und eine Vielzahl von Geräten auf Thyristorbasis. GeneSiC hat oder hatte Haupt-/Unterverträge von großen US-Regierungsbehörden, einschließlich des Energieministeriums, Marine, Armee, DARPA, und das Department of Homeland Security. Das Unternehmen erlebt derzeit ein erhebliches Wachstum, und Einstellung von qualifiziertem Personal für das Design von Leistungsgeräten und Detektoren, Herstellung, und testen. Um mehr herauszufinden, bitte besuche www.genesicsemi.com.