碳化硅二極管的應用

碳化硅，是一種無機物，化學式為SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產綠色碳化硅時需要加食鹽）等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。

碳化硅基于SiC的肖特基二極管具有高能效、高功率密度、小尺寸和高可靠性，可以在電力電子技術領域打破硅的極限，成為新能源及電力電子的首選器件。

碳化硅主要有四大應用領域，即：功能陶瓷、高級耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供應，不能算高新技術產品，而技術含量極高 的納米級碳化硅粉體的應用短時間不可能形成規模經濟。

⑴ 作為磨料，可用來做磨具，如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。

⑵ 作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。

⑶ 高純度的單晶，可用于制造半導體、制造碳化硅纖維。主要用途：用于3-12英寸單晶硅、多晶硅、砷化鉀、石英晶體等線切割。太陽能光伏產業、半導體產業、壓電晶體產業工程性加工材料。用于半導體、避雷針、電路元件、高溫應用、紫外光偵檢器、結構材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細絲高溫計、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、核燃料、珠寶、鋼、護具、觸媒擔體等領域。

碳化硅二極管具有高效率、大功率、高頻率的優勢，在重型電機、工業設備中主要是用在高頻電源的轉換器上。

在新能源汽車中，SiC二極管主要是用于車載OBC和地面充電樁設備。

在光伏逆變器中，SiC二極管主要是用在前級MPPT電路，作為升壓二極管使用。

碳化硅MOSFET模塊在光伏、風電、電動汽車及軌道交通等中高功率電力系統應用上具有巨大的優勢。碳化硅器件的高壓高頻和高效率的優勢，可以突破現有電動汽車電機設計上因器件性能而受到的限制，這是目前國內外電動汽車電機領域研發的重點。如電裝和豐田合作開發的混合電動汽車（HEV）、純電動汽車（EV）內功率控制單元（PCU），使用碳化硅MOSFET模塊，體積比減小到1/5。三菱開發的EV馬達驅動系統，使用SiC MOSFET模塊，功率驅動模塊集成到了電機內，實現了一體化和小型化目標。

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