1. كثافة طاقة عالية، تقليل حجم وحدة الطاقة
لأن أجهزة كربيد السيليكون لها كثافة تيار أعلى من أجهزة السيليكون. تحت نفس مستوى الطاقة، يكون حجم وحدات طاقة كربيد السيليكون أصغر بكثير من وحدات IGBT القائمة على السيليكون. أعرب الفنيون علنًا عن توقعاتهم لـ SiC في محاضرة، وأكدوا أن إحدى مزايا أجهزة طاقة كربيد السيليكون هي تصغير وحدات الطاقة. مع أخذ IPM كمثال، يُقدر أنه يمكن تقليل حجم وحدات طاقة كربيد السيليكون إلى 2/3-1/3 من وحدات طاقة السيليكون.
2. انخفاض فقدان الطاقة، وتحسين كفاءة النظام أو تردد العمل
إن تحسين كفاءة الطاقة يشكل صداعًا للعديد من الشركات المصنعة. تتميز أجهزة كربيد السيليكون بخصائص تحسين كفاءة الطاقة للمعدات بشكل كبير. تقلل وحدات الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون من خسائر التبديل بنسبة تصل إلى 85% مقارنة بوحدات الطاقة التي تستخدم IGBTs القائمة على السيليكون.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق تحويل عالي السرعة يزيد عن 100 كيلو هرتز، ويمكن أن يكون تردد التحويل أكثر من 10 أضعاف تردد وحدات IGBT القائمة على السيليكون. يؤدي زيادة تردد التحويل إلى تقليل حجم وتكلفة المكونات الطرفية مثل المحاثات والمكثفات بشكل كبير.
3. استقرار جيد في درجات الحرارة العالية، مما يقلل بشكل كبير من حجم وتكلفة المبرد
نظرًا لأن فقدان الطاقة في أجهزة مسحوق كربيد السيليكون هو نصف فقدان أجهزة السيليكون فقط، فإن توليد الحرارة هو نصف فقدان أجهزة السيليكون فقط؛ بالإضافة إلى ذلك، تتمتع أجهزة كربيد السيليكون أيضًا بثبات ممتاز في درجات الحرارة العالية، وبالتالي فإن معالجة تبديد الحرارة أسهل أيضًا في التنفيذ، ولا يمكن تقليل المشتت الحراري بشكل كبير فحسب، بل أيضًا تكامل العاكس والمحرك.
في الوقت الحاضر، تحتوي المركبات الكهربائية عمومًا على مجموعتين من أنظمة تبريد المياه، إحداهما نظام تبريد المحرك، والأخرى نظام تبريد للأجهزة الإلكترونية مثل العاكسات. من خلال دمج العاكس والمحرك باستخدام أجهزة كربيد السيليكون، يمكن تقصير مسافة الأسلاك بين العاكس والمحرك، ويمكن دمج نظام تبريد المياه الذي كان مطلوبًا سابقًا للعاكس والمحرك، مما يقلل الوزن والحجم بشكل كبير.
ولهذه الأسباب، تُعتبر أجهزة SiC أيضًا “مكونات رئيسية في عصر حماية البيئة الثقيلة”. أصبحت أشباه الموصلات الكهربائية SiC مرادفة لتوفير الطاقة والكفاءة العالية وحماية البيئة. ولهذا السبب، فإن صناعة السيارات لديها توقعات ملحة للغاية بشأن SiC، وقالت الشركة المصنعة للسيارات إن “SiC له نفس أهمية محركات البنزين”.
