Silisyum karbür diyotların silikon diyotlardan daha iyi olmasının 8 nedeni vardır.

1--Aynı nominal voltajda, SiC diyotları Si'den daha az yer kaplar

SiC'nin dielektrik kırılma alan kuvveti, silikon bazlı cihazlardan yaklaşık 10 kat daha yüksektir ve belirli bir kesme geriliminde, SiC'nin sürüklenme tabakası daha incedir ve doping konsantrasyonu, silikon bazlı cihazlardan daha yüksektir. bu nedenle SiC'nin özdirenci daha düşüktür ve iletkenliği daha iyidir.Bu, aynı nominal voltajda SiC çipinin silikon eşdeğerinden daha küçük olduğu anlamına gelir.Daha küçük bir çip kullanmanın ek bir yararı, cihazın doğal kapasitansının ve ilgili yükünün belirli bir akım ve anma gerilimi için daha düşük olmasıdır.SiC'nin daha yüksek elektron doygunluk hızıyla birleştiğinde bu, Si tabanlı cihazlardan daha hızlı anahtarlama hızları ve daha düşük kayıplar sağlar.

2-iC diyotları daha iyi ısı dağılımı performansına sahiptir

SiC'nin termal iletkenliği, Si tabanlı cihazların neredeyse 3,5 katıdır, bu nedenle birim alan başına daha fazla güç (ısı) yayar.Paketleme, sürekli çalışma sırasında sınırlayıcı bir faktör olabilse de, SiC büyük bir marj avantajı sunar ve geçici termal olaylara karşı hassas olan uygulamaların tasarlanmasına yardımcı olur.Ek olarak, yüksek sıcaklık direnci, SiC diyotların termal kaçak riski olmadan daha yüksek dayanıklılığa ve güvenilirliğe sahip olduğu anlamına gelir.

3--Unipolar SiC diyotlar, yavaşlayan ve verimliliği azaltan depolanmış bir yüke sahip değildir.

SiC diyotları, yük taşıyıcılarının (elektronların) yalnızca çoğunluğunun akım taşıyabildiği tek kutuplu Schott yarı iletken cihazlardır.Bu, diyot ileri yönlü olduğunda, bağlantı tükenme katmanının neredeyse hiç yük depolamadığı anlamına gelir.Buna karşılık, PN bağlantı silikon diyotları, çift kutuplu diyotlardır ve ters polarizasyon sırasında çıkarılması gereken yükleri depolar.Bu, ters akım yükselmesine neden olur, bu nedenle diyot (ve ilgili anahtarlama transistörleri ve tamponları) daha yüksek bir güç kaybına sahipken, anahtarlama frekansıyla birlikte güç kaybı artar.SiC diyotları, içsel kapasitif deşarjları nedeniyle ters polarizasyonda ters akım yükselmeleri üretir, ancak tepe noktaları hala PN bağlantı diyotlarından daha düşük bir büyüklük sırasıdır, bu da hem diyot hem de karşılık gelen anahtarlama transistörü için daha düşük güç tüketimi anlamına gelir.

4--SiC diyotlarının ileri voltaj düşüşü ve ters kaçak akımı Si'ninkiyle eşleşiyor

SiC diyotların maksimum ileri voltaj düşüşü, ultra hızlı Si diyotlarınkiyle karşılaştırılabilir ve hala gelişiyor (daha yüksek kesme voltajı değerlerinde küçük bir fark var).Schottky tipi bir diyot olmasına rağmen, yüksek voltajlı SiC diyotların ters kaçak akımı ve bunun sonucunda ortaya çıkan güç tüketimi, aynı voltaj ve akım seviyelerinde ultra ince Si diyotlara benzer şekilde, ters polarizasyonda nispeten düşüktür.SiC diyodunun ters şarj geri kazanım etkisi olmadığından, ileri voltaj düşüşü ve ters kaçak akım değişikliklerinden dolayı SiC diyodu ile ultra ince Si diyot arasındaki herhangi bir küçük güç farkı, SiC dinamik kaybının azalmasıyla fazlasıyla dengelenir.

5--SiC diyot geri kazanım akımı, güç tüketimini azaltabilen çalışma sıcaklığı aralığında nispeten kararlıdır.

Silikon diyotların geri kazanım akımı ve geri kazanım süresi, devre optimizasyonunun zorluğunu artıran sıcaklıkla büyük ölçüde değişir, ancak bu değişiklik SiC diyotlarda yoktur."Anahtar" güç faktörü düzeltme aşaması gibi bazı devrelerde, bir takviye doğrultucu görevi gören bir silikon diyot, yüksek akımda ileri öngerilimden tipik bir tek fazlı AC girişinin (genellikle yaklaşık 400V D bara gerilimi).SiC diyotların özellikleri, bu tür uygulamaların verimliliğini önemli ölçüde artırabilir ve donanım tasarımcıları için tasarım değerlendirmelerini basitleştirebilir.

6--SiC diyotları termal kaçak riski olmadan paralel bağlanabilir

SiC diyotları ayrıca paralel bağlanabilme avantajına da sahiptir çünkü ileri voltaj düşüşleri, mevcut tüm düzensiz akışları düzeltmeye yardımcı olan pozitif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (IV eğrisinin uygulamayla ilgili bölgesinde).Tersine, cihazlar paralel bağlandığında, SiP-N diyodunun negatif sıcaklık katsayısı, cihazı akım eşitlemesini sağlamaya zorlamak için önemli değer kaybı veya ek aktif devrelerin kullanılmasını gerektirecek şekilde termal kaçaklara yol açabilir.

7--SiC diyotların elektromanyetik uyumluluğu (EMI) Si'den daha iyidir

SiC diyot yumuşak anahtarlama özelliğinin bir başka avantajı da EMI'yi önemli ölçüde azaltabilmesidir.Si diyotları anahtarlama doğrultucuları olarak kullanıldığında, ters toparlanma akımlarındaki (ve bunların geniş spektrumlarındaki) potansiyel olarak hızlı yükselmeler iletime ve radyasyon emisyonuna yol açabilir.Bu emisyonlar, sistem EMI sınırlarını aşabilen (çeşitli bağlantı yolları yoluyla) sistem paraziti oluşturur.Bu frekanslarda, bu sahte bağlantı nedeniyle filtreleme karmaşık olabilir.Ek olarak, anahtarlama temel frekanslarını ve düşük harmonik frekansları (genellikle 1 MHz'in altında) azaltmak için tasarlanmış EMI filtreleri tipik olarak nispeten yüksek doğal kapasitansa sahiptir ve bu da daha yüksek frekanslarda filtreleme etkilerini azaltır.Tamponlar, kenar hızlarını sınırlamak ve salınımları bastırmak için hızlı kurtarma Si diyotlarında kullanılabilir, böylece diğer cihazlar üzerindeki stresi azaltır ve EMI'yi azaltır.Bununla birlikte, tampon çok fazla enerji yayar ve bu da sistemin verimliliğini azaltır.

8--SiC diyodunun ileri geri kazanım güç kaybı Si'ninkinden daha düşük

Si diyotlarında, ileri geri kazanımın güç kaybı kaynağı genellikle göz ardı edilir.Kapalı durumdan açık duruma geçiş sırasında, diyot voltajı düşüşü geçici olarak artar, bu da aşım, çınlama ve daha düşük ilk PN bağlantı iletkenliği ile bağlantılı ek kayıplara neden olur.Ancak SiC diyotların bu etkisi yoktur, bu nedenle ileri geri kazanım kayıpları konusunda endişelenmenize gerek yoktur.