지구 온난 화 에 따라 저 탄소 가 현대 사회의 인기 단어 로 바 뀌 었 다. '저 탄소 경제', '저 탄소 생활 방식', 심지어 가장 인기 있 는 부동산 업계 도 최근 에 '저 탄소 아파트' 를 내 놓 았 다.결국 저 탄소 의 본질은 에너지 소 모 를 줄 이 고 이산화탄소 배출 을 줄 이 는 것 이다.통계 에 따 르 면 60 ~ 70% 의 전기 에 너 지 는 저 에너지 소모 시스템 에서 사용 되 고 대부분 은 전력 변환 과 전력 구동 에 소모 된다.전력 이용 효율 을 높이 는 데 있어 서 관건 적 인 역할 을 하 는 것 은 전력 부품 이 므 로 전력 부품 의 에너지 소 모 를 어떻게 낮 추 느 냐 가 세계 적 으로 중요 한 과제 가 되 었 다.
항공 우주 전자 제품 에서 전자 장비 의 에너지 소모, 부피 와 중량 은 지상 설비 보다 더욱 중요 하 며, 때로는 이 제품 의 주요 지표 까지 평가한다.
탄화규소 (SiC) 파워 부품 내 고온, 항 복사, 비교적 높 은 격 차 전압 과 작업 빈 도 를 가지 고 있 으 며 악 조건 하에 서 작업 하기에 적합 하 다. 특히 전통 적 인 실리콘 (si) 파워 부속품 에 비해 탄화규소 파워 부품 은 전력 소 모 를 반 으로 줄 일 수 있 기 때문에 스위치 전원, 모터 드라이브 등 회로 의 열 소모, 부피 와 무 게 를 대폭 줄 일 수 있다.
비록 실리콘 카바이드 파워 부품 은 최근 몇 년 에 야 시장 에 보급 되 었 으 나 현 재 는 하 이브 리드 자동차 와 전기 자동차 설비 에 응용 되 었 다. 이 는 여러 가지 측면 에서 일반 실리콘 파워 부속품 과 비교 할 수 없 는 장점 을 가지 기 때문에 실리콘 파워 부품 을 우주 전자 제품 에 확대 하 는 것 이 매우 중요 한 실제 적 의 미 를 가진다.
탄화규소 파워 부속품 이 우주 전자 제품 에서 의 응용
상기 분석 에 따 르 면, 우주 항공 의 실제 상황 과 결합 하여, 탄화규소 출력 부품 이 우주 전자 제품 에서 의 응용 은 주로 아래 몇 개 분야 에 집중 되 어 있다.
1. 전원 과 위성 / 우주선 에 설 치 된 태양 광 전원 시스템
스위치 전원 시스템 에서 다이오드 는 보통 정류, 속 류 보호 등 으로 사용 된다.정 류 를 할 때 흔히 정류 다이오드 의 역방향 회복 시간 이 너무 길 어서 전환 효율 이 낮 아 지고 발열 이 증가한다.쇼트 키 다이오드 를 사용 하면 역방향 회복 문 제 를 해결 할 수 있 지만 일반 실리콘 (Si) 쇼트 키 다이오드 의 격 차 전압 이 매우 낮다 (보통 200 V 보다 낮다). 게다가 강 수량 설 계 를 더 하면 고압 응용 에 적합 하지 않다.그러나 탄화규소 (SiC) 로 제 작 된 쇼트 키 다이오드 내 압 은 1200 V 에 달 할 수 있다. 역방향 회복 전 류 는 무시 할 수 있 기 때문에 부속품 의 스위치 손실 을 크게 줄 일 수 있다. 또한 스위치 전원 회로 에서 의 보호 회로 도 간소화 할 수 있다. 그림 2 는 Cree 회사 가 제공 한 탄소 실리콘 쇼트 키 다이오드 사용 후 Boost 형 토 폴로 지 구조 스위치 전원 에 대한 간소화 이다.
그림 2 SiC 2 극관 을 사용 하여 Boost 스위치 전원 설 계 를 간소화 한다.
2. 바 운 드 / 화살 에 직류 전동기 나 전동 조 타기 가 없 는 드라이브
현재, 폭탄 / 화살 에 사용 되 는 브러시 없 는 직류 모터 나 전동 조 타기 의 전력 이 나날이 증가 하고 있 으 며, 브러시 없 는 직류 전동기 나 전동 조 타기 의 드라이브 에 있어 서, 폭탄 / 화살 에 있 는 배터리 전압 의 제한 으로 인해 전 류 를 올 려 야만 충분 한 출력 을 출력 할 수 있다.그러나 커 다란 전 류 는 더욱 큰 전력 과 발열량 을 가 져 왔 기 때문에 드라이브 의 부피 와 무 게 를 증가 시 키 고 모 르 는 사이 에 폭탄 / 화살 의 무효 부하 가 증가 하여 사정 거 리 를 단축 시 켰 다.
탄화규소 쇼트 키 다이오드 가 가지 고 있 는 내 고온, 역방향 회복 전류 가 0 인 특성 은 모터 드라이브 의 성능 을 크게 향상 시 키 고 전력, 부피 와 무 게 를 줄 이 며 제품 의 신뢰성 을 높 일 수 있다.
또한, SiC MOSFET 제작 공정 이 성숙 한 후에 현재 사용 하고 있 는 스위치 파워 부품 을 대체 할 수 있다 면, 고온 성능 이 뛰 어 나 기 때문에 모터 드라이브 의 부피 와 무 게 를 더욱 낮 출 수 있다.
3. SiC MESFET 가 성 재 / 탑재 레이더 송신기 에서 의 응용
SiC MESFET 는 주로 마이크로파 에 응용 되 어 레이더 송신기 에서 사용 하기에 매우 적합 하 다. 이 를 사용 하면 레이더 송신기 의 출력 과 출력 밀 도 를 뚜렷하게 향상 시 키 고 작업 빈도 와 작업 대역 폭 을 높이 며 레이더 송신기 의 환경 온도 적응성 을 높이 고 항 방사선 능력 을 높 일 수 있다.
일반 실리콘 (si) 파워 부품 에 비해 탄화규소 (SiC) 파워 부품 이 가 진 장점 이 뚜렷 하 다.비록 탄화규소 파워 부품 의 시장 화 홍 보 는 아직 걸음 마 단계 에 있 지만 응용 전망 이 넓 고 발전 속도 가 빠 르 며 '저 탄소' 경제 이념 의 추진 에 따라 반드시 그 발전 속 도 를 가속 화 할 것 이다.우주 항공 전자 제품 은 그 무게, 부피, 공비 와 항 복사 정도 에 대해 모두 엄격 한 요 구 를 가진다. 실리콘 파워 부속품 의 등장 과 진일보 한 보급 은 반드시 향후 우주 항공 전자 제품 의 개발 에 깊 은 영향 을 미 칠 것 이다.
출처: 전력 전자 기술 및 응용