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應(yīng)用研究日趨活躍
新一代功率半導(dǎo)體雖然性能出色，但成本較高。因此在投入實(shí)用時，系統(tǒng)成本較高的大型設(shè)備易于加以采用。其代表例子就是鐵路車輛。
三菱電機(jī)已將利用碳化硅功率元件的鐵路車輛逆變器裝置產(chǎn)品化，并實(shí)際配備在東京地鐵銀座線的1節(jié)車輛上，于2012年2月開始進(jìn)行試運(yùn)行（圖7）。三菱電機(jī)稱，將利用碳化硅功率元件的鐵路逆變器裝置投入實(shí)用，這“在全球尚屬首例”。
所利用的功率元件是碳化硅二極管。與使用硅二極管相比，能夠使整個鐵路車輛系統(tǒng)的能量損失削減30％左右。并且，逆變器的體積及重量均可削減約40％。這是因?yàn)槔鋮s機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)小型化等。
東芝目前也在進(jìn)行同樣的研究，通過使用碳化硅二極管，可使逆變器裝置的體積削減60％左右，結(jié)合利用永磁同步馬達(dá)，大約可取得20％的節(jié)能效果。東芝稱，也預(yù)定在2012年年內(nèi)配備到實(shí)際鐵路車輛上進(jìn)行試運(yùn)行。
汽車廠商也非常關(guān)注
眾所周知，混合動力車“普銳斯”上使用了比1枚6英寸晶圓還大的半導(dǎo)體。其中大部分為絕緣柵雙極型晶體管及功率MOSFET等功率半導(dǎo)體。汽車廠商正在積極提高混合動力車和純電動汽車等電動汽車的比例，目前正在探討可否利用新一代功率半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)部件的小型化及高效化。
豐田第3電子開發(fā)部（當(dāng)時）的濱田公守在2012年1月舉行的研討會上談到，碳化硅功率元件的優(yōu)點(diǎn)之一，在于可實(shí)現(xiàn)功率模塊的小型化。例如，他推算，智能功率模塊（intelligent power module）如果利用碳化硅功率元件，體積便可縮小到原先的2/3～1/3。
日產(chǎn)汽車試制出采用碳化硅二極管的逆變器電路，配備在燃料電池車“X-TRAIL FCV”上，并于2008年進(jìn)行了行駛試驗(yàn)。本田技術(shù)研究所也試制出了“全碳化硅”高輸出功率模塊，將轉(zhuǎn)換器和逆變器所使用的二極管及晶體管全部由硅制改為碳化硅制。日產(chǎn)和本田技術(shù)研究所均是與羅姆共同進(jìn)行研究。
新一代功率半導(dǎo)體雖然性能出色，但成本較高。因此在投入實(shí)用時，系統(tǒng)成本較高的大型設(shè)備易于加以采用。其代表例子就是鐵路車輛。
三菱電機(jī)已將利用碳化硅功率元件的鐵路車輛逆變器裝置產(chǎn)品化，并實(shí)際配備在東京地鐵銀座線的1節(jié)車輛上，于2012年2月開始進(jìn)行試運(yùn)行（圖7）。三菱電機(jī)稱，將利用碳化硅功率元件的鐵路逆變器裝置投入實(shí)用，這“在全球尚屬首例”。
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| 圖7 配備使用碳化硅二極管的逆變器裝置、目前正在試運(yùn)行的東京地鐵銀座線的車輛。右側(cè)為逆變器裝置。 |
所利用的功率元件是碳化硅二極管。與使用硅二極管相比，能夠使整個鐵路車輛系統(tǒng)的能量損失削減30％左右。并且，逆變器的體積及重量均可削減約40％。這是因?yàn)槔鋮s機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)小型化等。
東芝目前也在進(jìn)行同樣的研究，通過使用碳化硅二極管，可使逆變器裝置的體積削減60％左右，結(jié)合利用永磁同步馬達(dá)，大約可取得20％的節(jié)能效果。東芝稱，也預(yù)定在2012年年內(nèi)配備到實(shí)際鐵路車輛上進(jìn)行試運(yùn)行。
汽車廠商也非常關(guān)注
眾所周知，混合動力車“普銳斯”上使用了比1枚6英寸晶圓還大的半導(dǎo)體。其中大部分為絕緣柵雙極型晶體管及功率MOSFET等功率半導(dǎo)體。汽車廠商正在積極提高混合動力車和純電動汽車等電動汽車的比例，目前正在探討可否利用新一代功率半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)部件的小型化及高效化。
豐田第3電子開發(fā)部（當(dāng)時）的濱田公守在2012年1月舉行的研討會上談到，碳化硅功率元件的優(yōu)點(diǎn)之一，在于可實(shí)現(xiàn)功率模塊的小型化。例如，他推算，智能功率模塊（intelligent power module）如果利用碳化硅功率元件，體積便可縮小到原先的2/3～1/3。
日產(chǎn)汽車試制出采用碳化硅二極管的逆變器電路，配備在燃料電池車“X-TRAIL FCV”上，并于2008年進(jìn)行了行駛試驗(yàn)。本田技術(shù)研究所也試制出了“全碳化硅”高輸出功率模塊，將轉(zhuǎn)換器和逆變器所使用的二極管及晶體管全部由硅制改為碳化硅制。日產(chǎn)和本田技術(shù)研究所均是與羅姆共同進(jìn)行研究。
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