पावर चिप जो सिस्टम को छोटा और तेज़ बनाती है

एक नया पावर उपकरण आर्किटेक्चर को सरल बनाकर, लागत कम करके और मौजूदा तरीकों को बदलकर उच्च वोल्टेज सिस्टम को डिज़ाइन करने के तरीके को बदल सकता है।

वोल्फस्पीड ने उद्योग की पहली व्यावसायिक रूप से उपलब्ध 10 केवी सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) पावर MOSFET की घोषणा की है।इसका लक्ष्य हाई-वोल्टेज सिस्टम है, जहां यह अधिक लचीले सिस्टम डिज़ाइन को सक्षम बनाता है, स्थायित्व में सुधार करता है, और ग्रिड इंफ्रास्ट्रक्चर, औद्योगिक विद्युतीकरण और एआई डेटा सेंटर जैसे अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय और टिकाऊ बिजली का समर्थन करता है।यह उपकरण महत्वपूर्ण बिजली बुनियादी ढांचे को आधुनिक बनाने और बढ़ती ऊर्जा मांगों का समर्थन करने का मार्ग प्रदान करके मौजूदा बिजली रूपांतरण दृष्टिकोण को चुनौती देता है।

डिवाइस स्तर पर, यह स्थायित्व और प्रदर्शन के लिए एक नया मानक स्थापित करता है।आंतरिक समय-निर्भर ढांकता हुआ ब्रेकडाउन (टीडीडीबी) जीवनकाल विश्लेषण निरंतर 20 वी गेट पूर्वाग्रह पर 158,000 वर्षों के संचालन की भविष्यवाणी करता है।यह विश्वसनीय प्रदर्शन को बनाए रखते हुए द्विध्रुवी क्षरण को संबोधित करने वाला पहला 10 केवी SiC MOSFET भी है, जिसमें बॉडी डायोड ऑपरेशन भी शामिल है - जो मध्य-वोल्टेज यूपीएस सिस्टम, पवन ऊर्जा और ठोस-राज्य ट्रांसफार्मर अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है।

उच्च वोल्टेज क्षमता सीधे सिस्टम डिज़ाइन को प्रभावित करती है।यह वास्तुशिल्प स्वतंत्रता को सक्षम बनाता है जो पहले संभव नहीं था, जिससे बिजली रूपांतरण प्रणालियों को सरल बनाया जा सके।मल्टी-सेल डिज़ाइन को कम सेल में जोड़ा जा सकता है, और तीन-स्तरीय इन्वर्टर टोपोलॉजी दो-स्तरीय डिज़ाइन में स्थानांतरित हो सकती है।ये परिवर्तन समग्र सिस्टम लागत को लगभग 30% तक कम कर सकते हैं।

स्विचिंग प्रदर्शन से सिस्टम दक्षता और आकार में भी सुधार होता है।स्विचिंग आवृत्ति को 600 हर्ट्ज से 10,000 हर्ट्ज तक बढ़ाने से, बिजली घनत्व में 300% से अधिक सुधार हो सकता है।यह मैग्नेटिक्स के आकार को कम करता है और नियंत्रण और गेट ड्राइव सर्किट को सरल बनाता है।

सिस्टम स्तर पर थर्मल प्रदर्शन में भी सुधार हुआ है।रूपांतरण दक्षता 99% तक पहुंचने के साथ, थर्मल आवश्यकताओं को 50% तक कम किया जा सकता है, जिससे आईजीबीटी-आधारित प्रणालियों की तुलना में सरल शीतलन समाधान सक्षम हो सकते हैं।

स्पंदित विद्युत अनुप्रयोगों में, डिवाइस यांत्रिक स्विचिंग से बदलाव का परिचय देता है।10 एनएस से कम के वृद्धि समय के साथ, यह यांत्रिक स्पार्क-गैप स्विच को प्रतिस्थापित कर सकता है जो उच्च-वर्तमान, उच्च-तापमान आर्किंग के कारण खराब हो जाते हैं।SiC MOSFETs का उपयोग करके सॉलिड-स्टेट स्विचिंग से आर्किंग दूर होती है, ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता में सुधार होता है और बेहतर समय नियंत्रण प्रदान होता है।

यह भू-तापीय ऊर्जा प्रणालियों, एआई डेटा केंद्रों के लिए बिजली आपूर्ति, सेमीकंडक्टर प्लाज्मा नक़्क़ाशी और उर्वरक उत्पादन जैसे अनुप्रयोगों में सिस्टम आकार और जटिलता को भी कम करता है।