Die Entwicklung von Breitbandlückenhalbleitern wie Siliciumcarbid und Galliumnitrid für Thyristoren und Transistoren mit höherer Betriebstemperatur, Sperrspannung und Schaltgeschwindigkeit für unterschiedliche Hochleistungselektronik-Applikationen im Verteidigungs- und Elektroenergiebereich durch EPRI in Zusammenarbeit mit der DARPA (U.S. Defense Department's Advanced Research Projects Agency) wird beschrieben. Ein Übereinkommen zwischen EPRI und der DARPA betreffs der gemeinsamen Entwicklung von Hochleistungsbauelementen und -schaltungen mit Schaltleistungen von 100 kW oder mehr sowie die erwarteten Einsatzmöglichkeiten der Hochleistungselektronik in Militärelektrofahrzeugen und der Elektroenergieübertragung werden angeführt. Die im Gemeinschaftsprojekt angestrebte Entwicklung von Elektronik für das nächste Jahrhundert, die Interessen der DARPA am Einsatz der Hochleistungselektronik in zahlreichen Zivil- und Militärsystemen, das Risiko der Entwicklung von Hochleistungselektronik für kommerzielle Hersteller und notwendige Investitionen der Halbleiterhersteller im Megawatt-Festkörperelektronik-Markt werden erörtert. DARPA's Ziele der Entwicklung und Herstellung von 100-kW-Wechselrichtern für taktische Systeme auf der Basis schneller Siliciumcarbid-Ausschaltthyristoren und von Thyristoren mit 300 Grad C Betriebstemperatur, 5 kV Sperrspannung, 200 A Durchlaßstrom und 150 kHz Schalthäufigkeit und die größere Energiebandlücke von Siliciumcarbid und Galliumnitrid gegenüber üblichem Silicium werden erläutert. Drei Forschungsprojekte mit Untersuchungen des Verhaltens von Siliciumcarbid-Leistungsbauelementen, Galliumnitrid-Thyristoren und Schottky-Dioden an verschiedenen Universitäten werden angeführt. Die Herstellung von Siliciumcarbid-MOS-Ausschaltthyristoren und PIN-Gleichrichterdioden bei Northrop Grumman, die Entwicklung von Hochleistungsschaltern für das von DARPA geplante hybride Kampf-Energiesystem mit integriertem Wärmemanagement und die strategischen Vorteile des EPRI-DARPA-Projekts für Versorgungsunternehmen werden erläutert.
Beyond silicon: Advanced power
Realisierung mit Silicium nicht möglicher hoher Leistungen
EPRI Journal ; 22 , 6 ; 30-36
1997
7 Seiten, 12 Bilder, 1 Tabelle
Article (Journal)
English
Silicium , Innovation , Kosten , Leistungselektronik , Schaltgeschwindigkeit , Ausschaltthyristor , Wechselrichter , Carbid , Gallium , Nitrid , Betriebstemperatur , Sperrspannung , Kühlung , Hersteller , Forschung , Universität , Militär , Elektrofahrzeug , Elektroindustrie , Regierung , USA (United States of America) , Zusammenarbeit , Halbleiterwerkstoff , Schottky-Diode , elektrisches Netz (Energienetz) , Forschungsprojekt , Bandlücke
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