ऐसे 8 कारण हैं जिनकी वजह से सिलिकॉन कार्बाइड डायोड सिलिकॉन डायोड से बेहतर हैं

1--समान रेटेड वोल्टेज पर, SiC डायोड Si की तुलना में कम जगह लेते हैं

SiC की ढांकता हुआ ब्रेकडाउन फ़ील्ड ताकत सिलिकॉन-आधारित उपकरणों की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक है, और किसी दिए गए कट-ऑफ वोल्टेज पर, SiC की बहाव परत पतली होती है और डोपिंग एकाग्रता सिलिकॉन-आधारित उपकरणों की तुलना में अधिक होती है, इसलिए SiC की प्रतिरोधकता कम है और चालकता बेहतर है।इसका मतलब यह है कि, समान रेटेड वोल्टेज पर, SiC चिप अपने सिलिकॉन समकक्ष से छोटी होती है।छोटी चिप का उपयोग करने का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि डिवाइस की अंतर्निहित कैपेसिटेंस और संबंधित चार्ज किसी दिए गए वर्तमान और रेटेड वोल्टेज के लिए कम है।SiC की उच्च इलेक्ट्रॉन संतृप्ति गति के साथ संयुक्त, यह Si आधारित उपकरणों की तुलना में तेज़ स्विचिंग गति और कम नुकसान को सक्षम बनाता है।

2--iC डायोड में बेहतर ताप अपव्यय प्रदर्शन होता है

SiC की तापीय चालकता Si आधारित उपकरणों की तुलना में लगभग 3.5 गुना है, इसलिए यह प्रति इकाई क्षेत्र में अधिक बिजली (गर्मी) नष्ट करती है।जबकि निरंतर संचालन के दौरान पैकेजिंग एक सीमित कारक हो सकता है, SiC एक बड़ा मार्जिन लाभ प्रदान करता है और उन अनुप्रयोगों को डिजाइन करने में मदद करता है जो क्षणिक थर्मल घटनाओं के प्रति संवेदनशील होते हैं।इसके अलावा, उच्च तापमान प्रतिरोध का मतलब है कि SiC डायोड में थर्मल भगोड़े के जोखिम के बिना उच्च स्थायित्व और विश्वसनीयता होती है।

3--यूनिपोलर SiC डायोड में संग्रहीत चार्ज नहीं होता है जो धीमा हो जाता है और दक्षता कम कर देता है

SiC डायोड एकध्रुवीय शॉट अर्धचालक उपकरण हैं जिनमें केवल अधिकांश चार्ज वाहक (इलेक्ट्रॉन) ही करंट ले जा सकते हैं।इसका मतलब यह है कि जब डायोड अग्र-अभिनत होता है, तो जंक्शन रिक्तीकरण परत लगभग कोई चार्ज संग्रहीत नहीं करती है।इसके विपरीत, पीएन जंक्शन सिलिकॉन डायोड द्विध्रुवी डायोड और स्टोर चार्ज हैं जिन्हें रिवर्स बायस के दौरान हटा दिया जाना चाहिए।इसके परिणामस्वरूप रिवर्स करंट स्पाइक होता है, इसलिए डायोड (और किसी भी संबंधित स्विचिंग ट्रांजिस्टर और बफ़र्स) में अधिक बिजली हानि होती है, जबकि स्विचिंग आवृत्ति के साथ बिजली हानि बढ़ जाती है।SiC डायोड अपने अंतर्निहित कैपेसिटिव डिस्चार्ज के कारण रिवर्स बायस पर रिवर्स करंट स्पाइक्स का उत्पादन करते हैं, लेकिन उनकी चोटियाँ अभी भी पीएन जंक्शन डायोड की तुलना में कम परिमाण का एक क्रम है, जिसका अर्थ है डायोड और संबंधित स्विचिंग ट्रांजिस्टर दोनों के लिए कम बिजली की खपत।

4--SiC डायोड का फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप और रिवर्स लीकेज करंट Si से मेल खाता है

SiC डायोड का अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप अल्ट्राफास्ट Si डायोड के बराबर है और इसमें अभी भी सुधार हो रहा है (उच्च कट-ऑफ वोल्टेज रेटिंग पर थोड़ा अंतर है)।शोट्की प्रकार के डायोड होने के बावजूद, उच्च-वोल्टेज SiC डायोड का रिवर्स लीकेज करंट और परिणामी बिजली की खपत रिवर्स बायस पर अपेक्षाकृत कम होती है, समान वोल्टेज और करंट स्तर पर अल्ट्राफाइन Si डायोड के समान।चूँकि SiC डायोड में रिवर्स चार्ज रिकवरी प्रभाव नहीं होता है, आगे वोल्टेज ड्रॉप और रिवर्स लीकेज करंट परिवर्तनों के कारण SiC डायोड और अल्ट्राफाइन Si डायोड के बीच कोई भी छोटा बिजली अंतर SiC गतिशील हानि में कमी से अधिक होता है।

5--SiC डायोड रिकवरी करंट अपने ऑपरेटिंग तापमान रेंज में अपेक्षाकृत स्थिर है, जो बिजली की खपत को कम कर सकता है

सिलिकॉन डायोड का रिकवरी करंट और रिकवरी समय तापमान के साथ बहुत भिन्न होता है, जिससे सर्किट अनुकूलन की कठिनाई बढ़ जाती है, लेकिन यह परिवर्तन SiC डायोड में मौजूद नहीं है।कुछ सर्किटों में, जैसे कि "हार्ड स्विच" पावर फैक्टर सुधार चरण, एक बूस्ट रेक्टिफायर के रूप में कार्य करने वाला एक सिलिकॉन डायोड उच्च धारा पर फॉरवर्ड बायस से एक विशिष्ट एकल-चरण एसी इनपुट के रिवर्स बायस तक होने वाले नुकसान को नियंत्रित कर सकता है (आमतौर पर इसके बारे में) 400V डी बस वोल्टेज)।SiC डायोड की विशेषताएं ऐसे अनुप्रयोगों की दक्षता में काफी सुधार कर सकती हैं और हार्डवेयर डिजाइनरों के लिए डिजाइन विचारों को सरल बना सकती हैं।

6--SiC डायोड को थर्मल रनवे के जोखिम के बिना समानांतर में जोड़ा जा सकता है

SiC डायोड का Si डायोड पर यह भी लाभ है कि उन्हें समानांतर में जोड़ा जा सकता है क्योंकि उनके आगे के वोल्टेज ड्रॉप में एक सकारात्मक तापमान गुणांक होता है (IV वक्र के अनुप्रयोग-प्रासंगिक क्षेत्र में), जो सभी वर्तमान असमान प्रवाह को सही करने में मदद करता है।इसके विपरीत, जब डिवाइस समानांतर में जुड़े होते हैं, तो SiP-N डायोड का नकारात्मक तापमान गुणांक थर्मल रनवे का कारण बन सकता है, जिससे डिवाइस को वर्तमान समीकरण प्राप्त करने के लिए मजबूर करने के लिए महत्वपूर्ण व्युत्पन्न या अतिरिक्त सक्रिय सर्किट के उपयोग की आवश्यकता होती है।

7--SiC डायोड की विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता (EMI) Si की तुलना में बेहतर है

SiC डायोड सॉफ्ट-स्विचिंग सुविधा का एक अन्य लाभ यह है कि यह ईएमआई को काफी कम कर सकता है।जब सी डायोड का उपयोग स्विचिंग रेक्टिफायर के रूप में किया जाता है, तो रिवर्स रिकवरी धाराओं (और उनके व्यापक स्पेक्ट्रम) में संभावित तेज़ स्पाइक्स चालन और विकिरण उत्सर्जन का कारण बन सकते हैं।ये उत्सर्जन सिस्टम हस्तक्षेप (विभिन्न युग्मन पथों के माध्यम से) पैदा करते हैं जो सिस्टम ईएमआई सीमा से अधिक हो सकते हैं।इन आवृत्तियों पर, इस नकली युग्मन के कारण फ़िल्टरिंग जटिल हो सकती है।इसके अलावा, स्विचिंग मौलिक आवृत्तियों और कम हार्मोनिक आवृत्तियों (आमतौर पर 1 मेगाहर्ट्ज से नीचे) को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए ईएमआई फ़िल्टर में आमतौर पर अपेक्षाकृत उच्च अंतर्निहित कैपेसिटेंस होता है, जो उच्च आवृत्तियों पर उनके फ़िल्टरिंग प्रभाव को कम कर देता है।किनारे की दरों को सीमित करने और दोलनों को दबाने के लिए तेज़ रिकवरी सी डायोड में बफ़र्स का उपयोग किया जा सकता है, जिससे अन्य उपकरणों पर तनाव कम होता है और ईएमआई कम होती है।हालाँकि, बफ़र बहुत सारी ऊर्जा नष्ट कर देता है, जिससे सिस्टम की दक्षता कम हो जाती है।

8--SiC डायोड की फॉरवर्ड रिकवरी पावर हानि Si की तुलना में कम है

सी डायोड में, फॉरवर्ड रिकवरी के पावर लॉस स्रोत को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है।ऑफ स्टेट से ऑन-स्टेट संक्रमण के दौरान, डायोड वोल्टेज ड्रॉप अस्थायी रूप से बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ओवरशूट, रिंगिंग और कम प्रारंभिक पीएन जंक्शन चालकता से जुड़े अतिरिक्त नुकसान होते हैं।हालाँकि, SiC डायोड का यह प्रभाव नहीं होता है, इसलिए आगे की वसूली हानि के बारे में चिंता करने की कोई आवश्यकता नहीं है।