碳化硅技術(shù)在家電行業(yè)的應(yīng)用前景

碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一，其能使系統(tǒng)效率更高，質(zhì)量更輕，結(jié)構(gòu)更緊湊。如今，碳化硅技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入以空調(diào)為代表的家電應(yīng)用場景來助力產(chǎn)品升級。那么，碳化硅是如何成就家電產(chǎn)品的?其應(yīng)用于家電行業(yè)的前景如何呢?

目前家電行業(yè)需要的碳化硅功率器件主要有兩類，一類是碳化硅肖特基二極管，一類是碳化硅MOSFET。碳化硅肖特基二極管主要用于功率因數(shù)校正電路 PFC，碳化硅MOSFET則是用于電機(jī)驅(qū)動等。

在家電行業(yè)，特別是空調(diào)市場，隨著2020年新能效標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，變頻空調(diào)占據(jù)市場絕對主導(dǎo)地位，提高家電能效成為家電技術(shù)重要的發(fā)展方向，第三代半導(dǎo)體碳化硅制做的高溫、高頻、大功率、高壓器件技術(shù)成為熱點(diǎn)。碳化硅功率器件究竟可以給空調(diào)帶來哪些改變?

變頻空調(diào)需要一個(gè)整流電源和壓縮機(jī)電機(jī)變頻驅(qū)動器，整流電源使交流電變成直流電，為變頻壓縮機(jī)供電，變頻驅(qū)動器通過IGBT等大功率開關(guān)管驅(qū)動壓縮機(jī)中的電機(jī)，使工作的不同速度下，均實(shí)現(xiàn)高效率制冷或制熱。以前，整流電源用傳統(tǒng)硅基快恢復(fù)二極管，會產(chǎn)生諧波，功率因數(shù)低，增加電網(wǎng)輸電線路的損耗。

而碳化硅肖特基二極管應(yīng)用于空調(diào)，相比硅基快恢復(fù)二極管，主要優(yōu)勢是溫升低，反向恢復(fù)時(shí)間近似于零(開關(guān)損耗可忽略)，可提升輸電效率，降低線路的損耗，進(jìn)而提升空調(diào)產(chǎn)品能效;如果驅(qū)動電機(jī)應(yīng)用碳化硅MOSFET，空調(diào)的能效水平則可進(jìn)一步提高。雖然碳化硅功率器件在家電上的應(yīng)用目前還局限于空調(diào)，但是空調(diào)將是家電行業(yè)“認(rèn)識”碳化硅技術(shù)的一個(gè)“窗口”。理論上，不止空調(diào)需要用到碳化硅肖特基二極管，只要是需要用到PFC或者升壓電路以及高壓或者高功率電源的家電都可能用到。因此，碳化硅技術(shù)在家電行業(yè)的應(yīng)用前景將非常廣闊。

審核編輯：湯梓紅