材料牛注：碳化硅（SiC）基高壓高頻電源開關的關高高昂制造成本嚴重阻礙它的大規模應用。來自于北卡羅萊納州立大學的壓高科學家率先發明了經濟可行的FREEDM Super-Cascode電源開關，為SiC基電源開關打開了新篇章。頻世
來自于北卡羅來納州立大學的界中研究人員研發了一種高壓高頻的碳化硅（SiC）電源開關，其成本遠低于同級別的材料SiC開關。這些發現可以在電力工業得以早期應用，關高特別是壓高諸如中壓變頻器，固態變壓器，頻世高壓變速器和斷路器等電力變換器。界中
SiC等寬帶隙半導體在中高壓電力器件中擁有巨大的材料潛力，因為它們能在高壓下更有效地運作。關高然而目前高昂的壓高成本嚴重阻礙了它們取代現有盛行的行業標準——硅基絕緣柵雙極晶體管（IGBT），其通常工作良好，頻世只是界中在開關時會產生大的能耗。
新型SiC開關的材料成本約為傳統高壓SiC開關的一半，北卡州立FREEDM系統中心的研究人員Alex Huang和Xiaoqing Song說到。FREEDM工程研究中心由美國國家科學基金會資助。 除了較低的成本，這種大功率開關還保持了SiC器件的高效率和高轉換速度的特性。 換句話說，它在開或關時不會損失大量能量。
這種稱為FREEDM Super-Cascode的電源開關由12個更小的SiC電力器件串聯而成，以達到15千伏（kV）和40安培（A）的額定功率。 它只需要一個門控信號來打開和關閉，使其易于實現且比基于IGBT的串聯方案更為簡單。由于其良好的散熱，這種電源開關還能在較寬范圍的溫度和頻率下操作。這也是考量電力器件的一個關鍵因素。
“迄今為止，還沒有高于1.7 kV電壓的商業化的高壓SiC器件”，身為能源發展方面的杰出教授和FREEDM系統中心的創始總監Alex Huang說道。FREEDM Super-Cascode為擊穿電壓從2.4 kV直到15 kV的電源開關的大量開發鋪平了道路。
FREEDM Super-Cascode開關由Alex Huang指導的Xiaoqing Song博士生在2016年9月18日至22日在密爾沃基舉行的IEEE能源轉換大會暨展覽會（ECCE 2016）上展出。
原文鏈接：New cost-effective silicon carbide high voltage switch created
本文由編輯部劉萬春提供素材，史文武編譯，牛蕾審核，點我加入材料人編輯部。
