El carburo de silicio tiene otra aplicación letal.

En respuesta a la demanda de cargadores de carga rápida para teléfonos móviles que sean "rápidos, pequeños, ligeros y delgados", los dispositivos de alimentación de carburo de silicio han encontrado recientemente otra aplicación revolucionaria.

En aplicaciones extremadamente compactas, como los cargadores de teléfonos móviles, el espacio en la placa de circuito impreso (PCB) es sumamente valioso. La carga rápida PD ultradelgada suele priorizar los dispositivos de montaje superficial con un grosor inferior a 2 mm. Recientemente, Basic Semiconductor ha lanzado nuevos diodos Schottky de carburo de silicio con encapsulado SMBF. La principal ventaja de este diodo es que es rápido, pequeño, ligero y delgado. Sus dimensiones son de tan solo 5.3 mm x 3.6 mm x 1.35 mm, respectivamente, y es más delgado que el encapsulado SMB (con un grosor de 2.3 mm), y ocupa menos espacio que los encapsulados de la serie DFN y TO-252.

Figura 1. Dispositivo ultracompacto de carburo de silicio para cargador de teléfono móvil.

Debido a la búsqueda de densidad de potencia por parte de la industria y la popularización de los dispositivos de potencia de nitruro de galio, los PFC activos necesitan aumentar la frecuencia de operación para reducir el volumen del núcleo. En este contexto, el rendimiento de los FRD convencionales ya no satisface las necesidades de rectificación a altas frecuencias, lo que crea condiciones favorables para la aplicación de diodos de carburo de silicio en los PFC.

De hecho, en 2020, cuando la mayoría de los fabricantes de cargadores rápidos aún exploraban el mercado de la carga rápida con nitruro de galio de 65 W, Baseus lanzó el primer cargador rápido de 120 W con nitruro de galio y carburo de silicio del sector. Fue este producto el que convirtió la "carga rápida con carburo de silicio" de una idea en una realidad por primera vez, abriendo las puertas al uso comercial del carburo de silicio en el campo de la carga rápida.

Figura 2. El primer cargador de carburo de silicio del mundo.

Posteriormente, fabricantes como MOMAX y REMAX lanzaron una variedad de fuentes de carga rápida de alta potencia de 100 vatios basadas en carburo de silicio, lo que también permitió que cada vez más expertos de la industria y consumidores comprendieran mejor el carburo de silicio.

Además de semiconductores básicos, las empresas de dispositivos de carburo de silicio de mi país exhibieron este año en la Exposición Shanghai-Múnich tres diseños de referencia de carga rápida de 100 vatios basados ​​en diodos de carburo de silicio, que cubren tres segmentos de potencia populares: 200 W, 120 W y 100 W. Entre ellos, los diseños de referencia de 200 W y 120 W utilizan arquitectura PFC+LLC y salida multipuerto. Entre los proveedores de carburo de silicio actualmente en el mercado que pueden utilizarse en el campo de las fuentes de carga rápida USB PD de alta potencia se encuentran Alpha Power Solutions, Maplesemi, SGKS, PY Pingwei, etc.

Figura 3. Módulo de carga rápida PD de carburo de silicio lanzado por Tyco Tianrun.

El autor considera que la esencia de la tecnología del carburo de silicio reside en su alta densidad de potencia. No solo se está desarrollando con éxito en campos de alta potencia como las estaciones base 5G, los vehículos de nueva energía, el ferrocarril de alta velocidad y las redes inteligentes, sino que también resulta muy útil en áreas como los dispositivos portátiles, los cargadores de teléfonos móviles y los LED de alta gama, que, si bien tienen baja potencia y bajo voltaje, requieren una alta densidad de potencia.

El mercado de cargadores semiconductores de tercera generación es enorme.

Tomemos como ejemplo los cargadores de teléfonos móviles. Para satisfacer la necesidad de carga rápida de los usuarios, la potencia de salida del cargador se ha multiplicado por diez en los últimos diez años. Al mismo tiempo, en aras de la experiencia del usuario, se ha procurado que el tamaño y el peso del cargador no aumenten demasiado.

Básicamente, continuando con la tendencia de demanda mencionada anteriormente, suponiendo que las ventas mundiales de teléfonos móviles alcancen los 1.5 millones de unidades para 2025, la tasa de penetración en el mercado de los cargadores semiconductores de tercera generación llegue al 25%, y el precio de los cargadores semiconductores de tercera generación baje a 80 yuanes, entonces el tamaño del mercado de los cargadores semiconductores de tercera generación será de hasta 30 millones de yuanes.

Figura 4. Previsión del mercado futuro.

Fuente de datos: "Informe de investigación sobre la industria de semiconductores de banda prohibida ancha de 2021"

Además de los cargadores de teléfonos móviles, los dispositivos semiconductores de tercera generación también tienen excelentes perspectivas en los campos de los dispositivos portátiles, los drones y otros electrodomésticos cotidianos que requieren poco peso (como aspiradoras de mano, vehículos autoequilibrados, etc.).

Figura 5 Tendencia futura en el desarrollo de cargadores Fuente: Charging Head Network

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