高功率密度應用的I類陶瓷技術詳細介紹

2512837 2020-11-19 | pdf | 0.40 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

　　無論是對通信、為大量數據提供安全可靠的存儲，還是對電動和混合動力電動汽車運輸來說，我們的社會都越來越依賴于電力。因此，供電保障對于享受現代生活至關重要。其中一個最緊迫的議題就是能源效率——部分原因在于電力成本不斷上升，以及我們希望保護發電用的自然資源。當轉用太陽能、風能等新能源，或考慮電子電路的冷卻要求時，效率是最重要的一個考慮因素。全世界的工程師都在不斷尋求提高設備效率的方法，這些方法包括高級電路拓撲結構，例如諧振轉換器、智能電源管理和新材料的采用。在功率半導體領域，寬帶隙（WBG）器件正開始受到歡迎，它可以讓電源轉換器件在更高頻率、更高溫度和更高電壓下工作。隨著開關速度的增加，電容器和磁性器件等關鍵元器件的尺寸可以減小，從而可在更高的電源轉換效率下提供更大的功率密度。對提高效率和功率密度來說，由于開關半導體器件對任何電源系統中的靜態和動態損耗都大有裨益，因此人們把大部分眼光都集中在了這類器件上。然而，在現有基礎上要想實現小小改進卻越來越困難并且成本也越來越高，因此工程師們正在尋找其他方法來提高效率。雖然許多工程師都認為電容器對于電源設計來說只是支持性器件，但越來越多的人卻認識到必須要提高它們的效率，進而提高功率密度。在電源設計中，電容器在三個方面會對系統效率產生積極影響，每個方面對電容器的要求略有不同。首先，緩沖器可能需要高dV/dT、高紋波電流、高電壓、高溫以及低電感。其次，直流鏈路需要高紋波電流、電壓、溫度和頻率。第三，諧振轉換器需要高紋波電流、寬工作電壓范圍，以及隨溫度和交直流電壓變化的電容穩定性。考慮到上述應用的綜合要求，電容器應具有極低的損耗、高紋波電流處理能力、能夠承受高電壓并接受更高的工作溫度，同時具有穩定的電容和高機械穩定性。為了使用寬帶隙半導體實現高密度、高效率的電源，必須使采用這些封裝的電容器具有高溫度和機械穩定性。
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