1. Densité de puissance élevée, réduction du volume du module de puissance
Les dispositifs en carbure de silicium ont une densité de courant plus élevée que les dispositifs en silicium. Sous le même niveau de puissance, le volume des modules de puissance en carbure de silicium est nettement inférieur à celui des modules IGBT à base de silicium. Les techniciens ont exprimé publiquement leurs attentes à l’égard du SiC lors d’une conférence, et il a souligné que l’un des avantages des dispositifs de puissance en carbure de silicium est la miniaturisation des modules de puissance. En prenant l’IPM comme exemple, on estime que le volume des modules de puissance en carbure de silicium peut être réduit à 2/3-1/3 des modules de puissance en silicium.
2. Faible perte de puissance, améliore l’efficacité du système ou la fréquence de travail
L’amélioration de l’efficacité énergétique est un casse-tête pour de nombreux fabricants. Les dispositifs en carbure de silicium ont pour caractéristiques d’améliorer considérablement l’efficacité énergétique des équipements. Les modules de puissance SiC réduisent les pertes de commutation jusqu’à 85 % par rapport aux modules de puissance utilisant des IGBT à base de silicium.
De plus, il est possible de réaliser une commutation à grande vitesse de plus de 100 kHz et la fréquence de commutation peut être plus de 10 fois supérieure à celle des modules IGBT à base de silicium. L’augmentation de la fréquence de commutation réduit considérablement la taille et le coût des composants périphériques tels que les inducteurs et les condensateurs.
3. Bonne stabilité à haute température, réduit considérablement le volume et le coût du radiateur
Étant donné que la perte d’énergie des dispositifs en poudre de carbure de silicium n’est que de moitié inférieure à celle des dispositifs en silicium, la génération de chaleur n’est que de moitié inférieure à celle des dispositifs en silicium. De plus, les dispositifs en carbure de silicium présentent également une excellente stabilité à haute température, de sorte que le traitement de dissipation thermique est également plus facile à réaliser, non seulement le dissipateur thermique peut être considérablement réduit, mais également l’intégration de l’onduleur et du moteur.
Actuellement, les véhicules électriques contiennent généralement deux systèmes de refroidissement par eau, l’un pour le moteur et l’autre pour les appareils électroniques tels que les onduleurs. En intégrant l’onduleur et le moteur à l’aide de dispositifs en carbure de silicium, la distance de câblage entre l’onduleur et le moteur peut être raccourcie et le système de refroidissement par eau qui était auparavant nécessaire pour l’onduleur et le moteur peut être intégré, ce qui réduit considérablement le poids et le volume.
Pour ces raisons, les dispositifs SiC sont également considérés comme des « composants clés à l’ère de la protection environnementale renforcée ». Les semi-conducteurs de puissance SiC sont devenus synonymes d’économie d’énergie, de rendement élevé et de protection de l’environnement. Pour cette raison, l’industrie automobile a une attente très urgente envers le SiC, et le constructeur automobile a déclaré que « le SiC a la même importance que les moteurs à essence ».
