電源轉換使用的普通硅二極管因為無法立即關斷而損耗1%的電源效能,為此意法半導體(ST),率先推出在轉換時可降低耗電量的碳化硅(silicon carbide,SiC)二極管。新型STPSC806D和STPSC1006D碳化硅蕭特基二極管對太陽能系統的轉換器特別有用,因為效能對于太陽能而言是很重要的。
ST表示,服務器和電信系統的電源是全天24小時供電,如果改用尺寸更小、效能更高的二極管,累計節省的電量可為運營商帶來很大的效益。 這些二極管還可用于全球使用量龐大的馬達控制器,可節省達數萬瓦的發電量,進而有助于對環境的保護。
此外,透過消除硅組件以熱量形式消耗的電能,新的碳化硅技術使設計工程師可以考慮降低電源二極管的最大額定電流,如此即可使用尺寸更小的二極管,而且不會降低可用功率。在通常配有散熱器的大功率電源產品中,新的二極管可以使這些電源供應器變得更小并可提供更高的功率。
像STPSC806D和STPS1006D 這類碳化硅二極管為交換式電源(SMPS)設計人員帶來的另一個好處是,可以提升轉換頻率,使其它組件如濾波電容和電感變得更小,成本更低,功耗更低。碳化硅(SiC)技術之所能能夠提供這些優點,是因為在正常導通期間,碳化硅二極管不會累積反向恢復電荷。
當一個傳統的bipolar硅二極管關斷時,必須在二極管結附近的電荷載流子群之間進行重新整合,以驅散累積的反向恢復電荷。在重新整合期間出現的電流叫做反向恢復電流。當與相關的半導體電源開關上的電壓結合時,這個不需要的電流會產生熱量,從轉換上排散出去。
透過消除反向恢復電荷,碳化硅肖特基二極管在電路板的功耗比傳統的二極管低很多,這有助于提升電路板的效能及降低散熱量。額定電流為8A的STPSC806D和10A的STPSC1006D,用于600V電源的應用,現已量產,采用業界標準的TO-220AC封裝。