碳化硅(SiC)

为节能设定了新标准

正如硅(Si)成为半导体标准30年前的SiC现在是革命性的电力行业。它可以在温度由硅芯片不可达的工作,并且可以在更高的频率,因为这些装置是更有效的操作。基于SiC的设备还可以管理功率的相同水平的Si器件,但在尺寸和重量的一半。

燃料节约

节省燃料由1000磅减少飞机的重量来实现的。

电动汽车的范围

增加10%以上的电动车辆的范围。

汽车冷却系统

消除复杂和沉重的车辆冷却系统。

改进的功率

以现有技术还无法达到的功率水平设计系统。

GE碳化硅优势

最高温度公差
200°C额定模具,降低了冷却系统的复杂性、成本和尺寸

更少的开关
减少损失,改善大小,重量和动力能力

更高的电流密度
同样大小和重量的2倍功率密度

高能带隙
更能抵抗热、辐射和电磁干扰。

功率覆盖技术
超薄配置,节省40%空间
2倍冷却相比,电线结合模块

碳化硅技术领先

近20年来,通用电气一直是SiC技术发展的领导者。从芯片设计和零部件工程到整个系统的实现,GE在电力设备、先进封装和电力电子应用方面展示了一流的性能。这是该行业的首个完美呈现(完美呈现呈现在眼前)的完美呈现(完美呈现呈现在眼前)。

我有20多年的工作经验

  • 第一碳化硅光电二极管研究的紫外线,燃烧。

  • 世界第一碳化硅运算放大器,具有高温操作。

  • SiC火焰跟踪器(UV燃烧监视器)投入生产。第一个碳化硅产品。

  • 完全有能力的4”碳化硅就地制造,演示MOSFET VTH稳定@ 200°C。

  • 第1代MOSFET: AEC-Q101合格1.2kV SiC MOSFET具有行业领先的性能。

  • ISO9001: 4”制造。

  • 6”设备制造和包装。

  • 第3代MOSFET: AEC-Q101合格1.2kV SiC MOSFET,额定温度200℃。1.2 kv, 25 mΩ。

  • SiC使美国陆军下一代战斗车辆演示器成为可能。

  • 航空工业第一碳化硅转换器与GE碳化硅。

设备

3倍更高的可靠性

<25%的开关损耗

4倍的开关频率

2 x功率密度

AEC-Q101标准

功率与电流密度

电阻和电感

鲁棒性

LRU

重量

功率密度

电能质量

系统

1 - 5%的系统效率

2 x功率密度

2X可靠性

可持续性意味着窄体

500-1000磅重

1-3%的燃油烧伤

航空碳化硅经验

GE一直在混合电动飞行,高功率的车辆系统,而且由于我们的SiC和系统级专业电力推进系统显著的进展。带电源功能,以前是不可能的系统现在是可能的,而且他们也正好是比他们的前辈硅更小,更轻,更高效,冷却器。碳化硅MOSFET和功率封装的经验是关键零部件GE在使这些成果可能对世界的成功。

GE正在考虑航空和混合动力电动飞机似乎遥远一些的未来,而不是GE。我们的全球研究中心(GRC)与GE的航空业务结合目前正在开发一个兆瓦级功率变换下的两个方案努力为功率密度和效率NASA设定目标,基于碳化硅,轻巧逆变器。

该新型逆变器将利用GE的超高效率和高电压SiC功率器件,达到行业最佳的功率转换峰值效率(目标为99%)和功率密度(目标为有源元件19kW/kg),从而推动行业的发展。

此基于SiC的MW逆变器将是地面测试并且代表着一个轻量级飞行值得逆变器,以使混合 - 电动飞机应用的第一步。这项技术可以彻底改变我们今后如何行进。

亚博娱乐军事碳化硅的应用

坦克在沙漠

通用电气在碳化硅和高功率系统设计方面的进步引起了美国陆军的注意。通用电气公司一直在与美国陆军地面车辆系统中心(GVSC)(正式名称为TARDEC)合作,为地面作战车辆开发高电压体系结构,以满足未来在世界上最具挑战性的环境下的高功率需求。我们的系统已经在实验室和现场进行了广泛的测试,以表明它们将迎接挑战。所有这一切都是有可能的,因为通用电气的碳化硅和设计能力,并通过合作伙伴关系和资金,从GVSC。

阅读关于通用电气与GVSC的合作

集成启动发电机控制器(ISGC).jpg

通用公司的碳化硅(SiC)高效集成起动机/发电机控制器(ISGC)是专门为下一代战斗车辆(NHCV)设计的。该设计采用了最新一代通用电气的碳化硅mosfet提供无与伦比的功率水平和耐久性最严酷的环境。

非公路用工业车辆应用

随着对车辆减少排放和拥有成本降低,在建筑,矿山用重型工业车辆和农业应用中必须不断发展前进。碳化硅(SiC)是一个推动者,使车辆实现与电气化无与伦比的效率。

通用电气的SiC动力模块可以在工业车辆常见的恶劣环境下工作,可靠性是前所未有的。通过认证的SiC设备符合汽车AEC-Q101标准,GE SiC模块可以生产:

  • 2倍尺寸的减小和重量相比IGBT系统,从而简化了集成,在封装比竞争模块小40%
  • 提高燃料效率,减少排放
  • 由于简化了系统,减少了维护和停机时间,降低了拥有成本

正如我们的军事地面车辆的应用,亚博娱乐GE的专有技术允许的可扩展性和定制,以满足工业车辆的强烈需求。

六包(碳化硅模块)

1.2kV/1.7kV 6组(SiC模块)

碳化硅
电源模块

模块类型 额定电压(V) 电流/开关(A) 最大结温 尺寸长宽高(毫米)
中心抽头整流器 中心抽头整流器 650 750 150℃ 102.9毫米
68.6毫米
15.5毫米
双 1200 475 175°C 89毫米
51毫米
25毫米
1700年 425
半桥 半桥 1200 400 175°C 89毫米
51毫米
25毫米
1200 475
1700年 425
半桥 半桥 1200 120 175°C 85毫米
63毫米
25毫米
半桥 半桥 1200 1200 175°C 133.6毫米
90.4毫米
29.5毫米
1200 1600年
1700年 1400
6开关SSPC 6开关SSPC 1200 6×500 175°C 133.6毫米
90.4毫米
37毫米
1700年 6 x 450
6包 6包 1200 3 x 500 175°C 133.6毫米
90.4毫米
29.5毫米
1700年 3 x 450

未来

世界正在走向电气化,混合动力系统和可再生能源。接下来的20多年将带来电力系统,能够推进飞行器,并允许电动车与更大的范围比化石燃料快速充电的革命。可再生能源将通过高效的功率电子装置被最大化。

电力电子技术的未来是无限的,而GE正准备通过碳化硅转型引领行业。