Dieser Artikel konzentriert sich auf die Anwendungsvorteile von Siliziumkarbid-Materialien und Siliziumkarbid-Leistungsgeräten in Photovoltaik-Wechselrichtern. In Photovoltaikanlagen sind Photovoltaik-Wechselrichter die Kernkomponenten von Photovoltaik-Stromerzeugungsanlagen, die die variable Gleichspannung, die von Photovoltaik-Solarpaneelen erzeugt wird, in Netzfrequenz-Wechselstrom (AC) umwandeln können, um Rückmeldungen an kommerzielle Übertragungssysteme oder für den Einsatz in netzfernen Stromnetzen zu erhalten. Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Leistungsniveaus und der Erhöhung des Gesamtvolumens stellen Photovoltaik-Wechselrichter immer höhere Anforderungen an Leistungsgerätespezifikationen und Wärmeableitung. Im Vergleich zu herkömmlichen Siliziummaterialien hat Siliziumkarbid überlegene Leistung, so dass Siliziumkarbid-Leistungsgeräte zunehmend in Photovoltaik-Wechselrichtern verwendet werden. Unter ihnen haben Siliziumkarbid-Schottky-Dioden keinen Rückgewinnungsstrom und werden häufig in MPPT-Schaltungen in Photovoltaik-Wechselrichtern verwendet, wodurch Verluste erheblich reduziert, die Wärmeableitung optimiert und Kosten gesenkt werden.

Einführung in die Eigenschaften und Vorteile von Siliziumkarbid-Materialien

Als eines der repräsentativen Materialien von Halbleitern mit breitbandiger Lücke hat Siliziumkarbid viele Vorteile gegenüber Silizium in Bezug auf intrinsische Eigenschaften. Nehmen Sie das Siliziumkarbid-Material 4H, das derzeit am besten für Leistungshalbleiter geeignet ist, als Beispiel, seine Bandlücke ist 3-mal die des Siliziummaterials, seine Wärmeleitfähigkeit ist 3-mal die des Siliziummaterials, seine Elektronensättigungs-Driftrate ist 2-mal die des Siliziums, und seine kritische Bruchfeldstärke ist 10-mal die des Siliziums. Wenn die Leistung von siliziumbasierten Halbleiterbauelementen in eine Engpass-Periode eingetreten ist, machen die hervorragenden Eigenschaften von Siliziumkarbid-Materialien es zu einem idealen Rohstoff für die nächste Generation von Leistungshalbleiterbauelementen.

Wenn die Leistung von siliziumbasierten Halbleiterbauelementen in eine Engpass-Periode eingetreten ist, machen die hervorragenden Eigenschaften von Siliziumkarbid-Materialien es zu einem idealen Rohstoff für die nächste Generation von Leistungshalbleiterbauelementen. Am Beispiel der Photovoltaik-Industrie können Siliziumkarbid-Stromversorgungsgeräte eine höhere Umwandlungseffizienz und einen geringeren Energieverlust zu Photovoltaik-Wechselrichtern bringen, das Systemvolumen effektiv reduzieren, die Leistungsdichte erhöhen, die Lebensdauer der Geräte verlängern und die Produktionskosten senken.

Anwendungsvorteile von Siliziumkarbid Schottky Dioden in Photovoltaik Wechselrichtern

Im Vergleich zu Siliziumkarbid-schnellen Wiederherstellungsdioden haben Siliziumkarbid-Schottky-Dioden große Vorteile bei der Anwendung von BOOST-Schaltungen. Da Siliziumkarbid-Schottky-Dioden Schottky-Strukturen sind und hauptsächlich Träger-leitfähige Bauelemente sind, gibt es keine Minderheitsträger-Lebensdauer und umgekehrte Wiederherstellungsprobleme. Daher können Siliziumkarbid-Schottky-Dioden Schaltverluste in entsprechenden Kommutierungsschaltungen reduzieren und in Umgebungen mit höheren Frequenzen arbeiten. Und hat eine höhere Effizienz bei der gleichen Arbeitsfrequenz.

In Photovoltaik-Wechselrichtern werden Siliziumkarbid-Schottky-Dioden hauptsächlich in BOOST-Schaltungen verwendet. Die Topologie in Abbildung 2 ist Single Boost, eine weit verbreitete Topologie in Photovoltaik-Wechselrichtern. Wenn Siliziumkarbid-Schottky-Dioden in der Topologie verwendet werden, kann D1 die Schaltverluste der entsprechenden Schaltröhren in der Konverterschaltung reduzieren, den Temperaturanstieg reduzieren und somit das Volumen des Kühlkörpers verringern, die Frequenz erhöhen, das Volumen der magnetischen Komponenten reduzieren und Kosten senken.

Mit der steigenden Leistung von Photovoltaik-Wechselrichtern wurden die Anwendungsvorteile von Siliziumkarbid-Schottky-Dioden einstimmig von den großen Mainstream-Herstellern von Photovoltaik-Wechselrichtern anerkannt, und die Photovoltaik-Industrie ist zu einem der größten Märkte geworden, in denen Siliziumkarbid-Schottky-Dioden verwendet werden.

Die Vorteile von Siliziumkarbid-Stromgeräten machen sie weit verbreitet in der Photovoltaik-Energiespeicherung, in Elektrofahrzeugen, im Schienenverkehr, in der industriellen Steuerung, in intelligenten Netzen und in anderen Bereichen. Mit der rasanten Entwicklung der Photovoltaik-Industrie ist die Anwendung von Siliziumkarbid-Geräten in Photovoltaik-Wechselrichtern nicht nur auf Siliziumkarbid-Schottky-Dioden beschränkt, sondern auch zunehmend im Wechselrichterteil von Photovoltaik-Wechselrichtern verwendet.