خط تلفن خدمات
در سال ۲۰۲۰، زمانی که اکثر تولیدکنندگان منبع شارژ سریع هنوز در حال بررسی بازار شارژ سریع نیترید گالیم ۶۵ واتی هستند،شرکت Baseus پیشگام اولین شارژر سریع ۱۲۰ واتی گالیوم نیترید + سیلیکون کاربید در صنعت شد.این محصول بود که برای اولین بار «شارژ سریع سیلیکون کاربید» را از یک ایده به واقعیت تبدیل کرد و دری را به روی استفاده تجاری از سیلیکون کاربید در زمینه شارژ سریع گشود.
متعاقبا،MOMAX،REMAXسایر تولیدکنندگان نیز از این روند پیروی کرده و انواع منابع شارژ سریع ۱۰۰ واتی پرقدرت مبتنی بر کاربید سیلیکون را عرضه کردهاند که این امر به فعالان صنعت و مصرفکنندگان بیشتری اجازه داده است تا درک بهتری از کاربید سیلیکون داشته باشند.
۱. اعلام رسمی: کاربید سیلیکون در چهاردهمین برنامه پنج ساله گنجانده شده است
در ۱۳ مارس ۲۰۲۱، خبرگزاری شینهوانت «چهاردهمین برنامه پنج ساله توسعه ملی اقتصادی و اجتماعی جمهوری خلق چین و طرح کلی اهداف بلندمدت برای سال ۲۰۳۵» را منتشر کرد. در زمینه «مدارهای مجتمع»، کاربید سیلیکون،نیترید گالیومنیمهرساناهایی با شکاف باند وسیع باید توسعه داده شوند.
کاربید سیلیکون و نیترید گالیوم هر دو از مواد نیمههادی نسل سوم با شکاف باند وسیع هستند. این واقعیت که آنها میتوانند در "چهاردهمین برنامه پنج ساله" نامزد شوند، نشان میدهد که اهمیت آنها به سطح ملی افزایش یافته است. من معتقدم که با کمک کشور، این کشور به سرعت محیطی مناسب برای توسعه نیمههادیهای نسل سوم ایجاد خواهد کرد و چشماندازها ارزش انتظار کشیدن را دارند.
۲. مزایای کاربید سیلیکون برای شارژ سریع
کاربید سیلیکون (SiC) ترکیبی از کربن و سیلیکون است. ماده تک کریستالی کاربید سیلیکون در حال حاضر از روش انتقال بخار فیزیکی (PVT) استفاده میکند. در دماهای بالا (بیش از 2000 درجه سانتیگراد)، پودر کربن و پودر سیلیکون از طریق دمای بالا به اتمها تجزیه میشوند و از طریق کنترل دما روی کریستال بذر کاربید سیلیکون رسوب میکنند تا کریستالهای کاربید سیلیکون تشکیل شوند.
به عنوان یک ماده نیمههادی نسل سوم، کاربید سیلیکون (SiC) در مقایسه با سیلیکون (Si) از استحکام شکست دیالکتریک بیشتر، سرعت رانش الکترون اشباع سریعتر و رسانایی حرارتی بالاتری برخوردار است. بنابراین، هنگامی که در دستگاههای نیمههادی استفاده میشود، دستگاههای کاربید سیلیکون دارای ویژگیهایی مانند ولتاژ تحمل بالا، سوئیچینگ با سرعت بالا، مقاومت کم در حالت روشن و راندمان بالا هستند که به کاهش مصرف انرژی و کاهش اندازه سیستم کمک میکند.
سیلیکون کاربید میتواند به طور گسترده در وسایل نقلیه الکتریکی، اینورترها، حمل و نقل ریلی، انرژی خورشیدی، انرژی بادی، منابع تغذیه مصرفی و سایر زمینهها مورد استفاده قرار گیرد. در سالهای اخیر، با محبوبیت فناوری شارژ سریع USB PD و بلوغ فناوری گالیوم نیترید، بازار منبع تغذیه سریع با توان بالا به تدریج ظهور کرده است. دیودهای سیلیکون کاربید نیز در بازار منبع تغذیه مصرفی شروع به ظهور کردهاند و وارد انواع زنجیرههای تامین شارژ سریع با توان بالا و صد وات شدهاند و به منابع شارژ سریع کمک میکنند تا به راندمان بالاتر و اندازه کوچکتر دست یابند.
شبکه Charging Head متوجه شد که در میان محصولات منبع شارژ سریع با قدرت بالا،دیودهای سیلیکون کاربید عمدتاً برای یکسوسازی تقویتشدهی مرحلهی PFC استفاده میشوند.با جفت شدن با دستگاههای قدرت نیترید گالیوم، فرکانس کاری سطح PFC میتواند از کمتر از ۱۰۰ کیلوهرتز در شارژ سریع سنتی به ۳۰۰ کیلوهرتز افزایش یابد، در نتیجه حجم سلف بوست کاهش مییابد، به طراحی چگالی توان بالا دست مییابد و همچنین راندمان منبع تغذیه به میزان قابل توجهی بهبود مییابد.
در منابع تغذیه سوئیچینگ، به دلیل استفاده از خازنهای فیلتر با ظرفیت بالا پس از یکسوسازی، یک بار خازنی ظاهر میشود. هنگامی که خازن شارژ و دشارژ میشود، تعداد زیادی هارمونیک مرتبه بالا در شبکه برق تولید میشود که باعث آلودگی و تداخل میشود. مردم شروع به معرفی مدارهای PFC در منابع تغذیه سوئیچینگ کردند. منابع تغذیه سوئیچینگ با توان بیش از 75 وات نیاز به اضافه کردن مدارهای PFC برای بهبود ضریب توان و اصلاح مشخصات بار دارند.
PFC به دو نوع غیرفعال و فعال تقسیم میشود. نوع غیرفعال از یک سلف بزرگ برای جبرانسازی سری استفاده میکند. معایب اصلی آن اندازه بزرگ و راندمان پایین است. با توسعه سریع دستگاههای نیمههادی در سالهای اخیر، PFC غیرفعال به طور کامل با PFC فعال جایگزین شده است. PFC فعال از یک کنترلکننده PFC، لامپ سوئیچینگ، سلف و دیود برای تشکیل یک مدار بوست استفاده میکند. این نوع PFC از مزایای اندازه کوچک، محدوده ولتاژ ورودی گسترده و اثر جبرانسازی ضریب توان خوب برخوردار است.
بنابراین، کاربید سیلیکون توجه بیشتری را در زمینه منابع تغذیه مصرفی به خود جلب کرده و به تدریج به رقابت اصلی محصولات شارژ سریع با قدرت بالا تبدیل شده است.
۳. تأمینکنندگان کاربید سیلیکون در بازار شارژ سریع
شرکت Charging Head Network از طریق تحقیقات خود دریافت که در حال حاضر پنج تأمینکننده کاربید سیلیکون در بازار وجود دارند که میتوانند در زمینه منابع شارژ سریع USB PD با توان بالا مورد استفاده قرار گیرند، که عبارتند از: Alpha Power Solutions، Global Power Tyco Tianrun، Maplesemi، SGKS Sen Guoke و PY Pingwei.
رتبهبندیهای زیر ترتیب خاصی ندارند و صرفاً برای راحتی خوانندگان، بر اساس حروف الفبا و بر اساس برند مرتب شدهاند.
راهکارهای آلفا پاور
شرکت Alpha Power Solutions (APS) در سال ۲۰۱۷ تأسیس شد و دفتر مرکزی خود را در سال ۲۰۱۹ از هنگ کنگ به شانگهای منتقل کرد. این شرکت اولین شرکت داخلی است که با موفقیت فناوری تولید ویفر ۶ اینچی کاربید سیلیکون را توسعه داده است. این شرکت فرآیندهای کلیدی اختصاصی SiC را با هم ترکیب میکند تا بر تولید دستگاههای SiC با توان بالا تمرکز کند. تاکنون، این شرکت بیش از ۳۰ محصول توسعه داده و به طور مستقل بیش از ۳۰ اختراع و حق ثبت اختراع را در اختیار دارد. در حال حاضر، محصولات دیود SiC پیشرو در صنعت با تولید انبوه، حداکثر ولتاژ ۳۳۰۰ ولت و جریان تا ۵۰ آمپر دارند.
شرکت آلفا پاور سولوشنز اولین شرکت داخلی است که با موفقیت ویفرهای کاربید سیلیکون ۶ اینچی را در یک کارخانه ریختهگری ویفر سیلیکونی به صورت آزمایشی تولید کرده است؛ اولین شرکت داخلی است که از فناوری Thinning Technology در تولید دیودهای کاربید سیلیکونی استفاده کرده است؛ اولین شرکت داخلی است که معماری JBS ثبت اختراع شده خود (Buffer JBS) را دارد؛ و اولین تأمینکننده داخلی دستگاههای کاربید سیلیکونی است که از نظر عملکرد و کیفیت محصول با تولیدکنندگان بینالمللی برابری میکند.
بر اساس گزارش هادیود سیلیکون کاربید ACD06PS065G توسط Chuangneng Power عرضه شد، میتواند در اینورترهای خورشیدی، مبدلهای AC/DC، مبدلهای DC/DC و منابع تغذیه بدون وقفه و غیره مورد استفاده قرار گیرد. شایان ذکر است کهاین دستگاه همچنین در توسعه اولین شارژ سریع کاربید سیلیکون + نیترید گالیم در صنعت شرکت داشت.، که اجازه میدهد کاربید سیلیکون رسماً در زمینه منابع تغذیه مصرفی تجاری شود.
شرکت فناوری نیمههادی تایکو تیانران (پکن) یکی از طرفداران صنعتیسازی دستگاههای قدرت کاربید سیلیکون (SiC) در چین است. تایکو تیانران متعهد به توسعه صنعت تولید دستگاههای قدرت نیمههادی چین است و محصولات دستگاههای قدرت نیمههادی با کیفیت بالا و خدمات حرفهای را به مصرفکنندگان جهانی دستگاههای قدرت ارائه میدهد.
شرکت تایکو تیانرون مالک یک کارخانه کامل تولید ویفر نیمههادی در پکن است.و یک خط تولید تراشه قدرت کاربید سیلیکون ۶ اینچی در لیویانگ، هونان ساختکه میتواند فرآیند تولید دستگاههای قدرت نیمههادی را روی ویفرهای SiC 4/6 اینچی تحقق بخشد. به عنوان یک شرکت تحقیق و توسعه، تولید و خدمات پلتفرم کاربید سیلیکون داخلی، خط تولید Tyco Tianrun شامل محصولات فناوری هستهای پایه، محصولات قالبگیری کاربید سیلیکون و مجموعههای متعددی از راهحلهای صنعتی است.
در حال حاضر، سری دستگاههای کاربید سیلیکون Tyco Tianrun شامل 650V/2A-100A، 1200V/2A-50A، 1700V/5A-50A، 3300V/0.6A-50A و سایر محصولات به تولید انبوه رسیدهاند.و دو دیود سیلیکون کاربید مخصوص مدارهای PFC شارژ سریع را عرضه کردکیفیت محصول کاملاً قابل مقایسه با سطح پیشرفته صنعت بین المللی است.
شرکت تایکو تیانرون (Tyco Tianrun) از طریق اکتشاف و توسعه مشترک با همتایان صنعتی، مؤسسات تحقیقات علمی و متخصصان داخلی و خارجی، در حال ارتقای دستگاههای قدرت SiC به زمینههای کاربردی بیشتر و گستردهتر است.
مپسون سمیکانداکتور، که در سال ۲۰۱۴ تأسیس شد، یک شرکت زنجیره صنعتی کامل است که تحقیق و توسعه، طراحی، تولید، فروش و خدمات را در خود جای داده است. این شرکت، یک شرکت ملی با فناوری پیشرفته است و عمدتاً در زمینه MOS قدرت، MOS ولتاژ متوسط و پایین، MOS سوپرجانکشن، MOS کاربید سیلیکون، دیودهای کاربید سیلیکون و سایر سری محصولات فعالیت میکند.
Mepsen Semiconductor focuses on the design, development, testing and sales of power device products based on advanced Planar VDMOS, Trench MOS, SJMOS, SiC SBD, SiC MOS and other process structures. Taking consumer electronics, industrial fields, new energy fields, etc. as market targets, we are committed to becoming a world-class power component company.
این قابل درک است کهمپسون دیودهای کاربید سیلیکون را برای مدارهای PFC عرضه میکندبا مقاومت ولتاژ ۶۵۰ ولت و مقاومت دمایی ۱۷۵ درجه، اکنون وارد ... شده است.MOMAXوREMAXزنجیره تأمین دو برند شناختهشده لوازم جانبی، به اتفاق آرا توسط مشتریان به دلیل عملکردشان مورد تقدیر قرار گرفتهاند.
SGKS Sen Guoke
شرکت فناوری شنژن سنگوکه (Shenzhen Senguoke Technology Co., Ltd.) در نوامبر ۲۰۱۳ تأسیس شد و یک شرکت طراحی نیمههادی بدون کارخانه است. دفتر مرکزی این شرکت در پارک اکولوژیکی علم و فناوری، ناحیه نانشان، شنژن قرار دارد و دارای مراکز تحقیق و توسعه و عملیات در شنژن و چنگدو است.
از زمان تأسیس، سنگوکه (Senguoke) محصولات Vision-ADAS (رانندگی کمکی پیشرفته)، ضبطکنندههای هوش مصنوعی و تراشههای سری منبع تغذیه را عرضه کرده است که به طور گسترده در صنایع خودرو و لوازم الکترونیکی مصرفی مورد استفاده قرار گرفتهاند. در سال ۲۰۱۸، این شرکت شروع به سرمایهگذاری در توسعه تراشههای محرک موتور و دستگاههای قدرت SiC کرد. در سال ۲۰۲۰، این محصولات شروع به ورود به بازار کردهاند.
سنگوک راهکارهای جامع تراشه و سیستم را در بازارهایی مانند ضبطکنندههای 4G، ADAS و زنگهای درب هوشمند گربهای ارائه میدهد و خدمات یکپارچهای را در اختیار مشتریان قرار میدهد و فرصتهای بیشتری را برای شرکای بالادستی و پاییندستی ایجاد میکند.
PY Pingwei
شرکت صنعتی چونگکینگ پینگوی، یک شرکت تولیدکننده نیمههادیهای قدرت IDM است که خدمات طراحی، بستهبندی و آزمایش تراشه، کاربرد و آزمایش قابلیت اطمینان را ادغام میکند. این شرکت با در اختیار داشتن دستگاههای نیمههادی قدرت به عنوان پایه صنعتی، پلتفرمهای توسعه محصول، تولید و آزمایش را برای زمینههای بازار مانند ترمینالهای هوشمند، کنترل صنعتی، اینترنت اشیا، وسایل نقلیه انرژی جدید، ارتباطات 5G، لوازم خانگی، اینترنت ماهوارهای، الکترونیک امنیتی، روشنایی سبز و غیره ایجاد کرده است و دستگاهها، ماژولها و سایر محصولات و راهحلهای سیستمی با قابلیت اطمینان بالا در ولتاژهای متوسط، پایین و بالا ارائه میدهد.
شرکت پینگوی در پارک صنعتی لیانگپینگ، چونگکینگ واقع شده است و در زمینه تولید انواع دستگاههای نیمههادی، از جمله دیودهای یکسوکننده، دیودهای بازیابی سریع، TVS، دیودهای زنر، شاتکی، پلهای یکسوکننده، MOSFETها، IGBTها، دستگاههای یکسوکننده همزمان، دستگاههای SiC و GaN و غیره تخصص دارد. این شرکت مساحتی بالغ بر ۲۴۰،۰۰۰ متر مربع را پوشش میدهد، سرمایه ثبت شده آن ۳۵۰ میلیون یوان و کل سرمایهگذاری آن بیش از ۱.۵ میلیارد یوان است.
این شرکت دارای ۴۵ خط تولید بستهبندی و ۶ خط تولید آزمایشی است و یک کارگاه تولید هوشمند گسسته نیمههادی قابل کنترل مستقل ساخته است. سالانه ۲۰ میلیارد دستگاه نیمههادی قدرت مختلف تولید و به فروش میرساند. این شرکت بزرگترین تأمینکننده جامع دستگاههای نیمههادی قدرت پشتیبانیکننده از منابع تغذیه در چین است.
کاربرد مدار یکسوکننده PFC برای شارژ سریع PD با توان بالا،پینگوی دیود سیلیکون کاربید PASC0665GG را عرضه میکندبا ویژگیهای بازیابی معکوس صفر/بازیابی مستقیم صفر، عملکرد کارآمد، سرعت سوئیچینگ بسیار سریع و ویژگیهای سوئیچینگ که تحت تأثیر دما قرار نمیگیرند.
۴. قاب شارژ سریع سیلیکون کاربید
کاربید سیلیکون با خواص منحصر به فرد خود، به عنوان یک منبع شارژ سریع با توان و چگالی بالا ظهور کرده و مورد توجه بسیاری از شرکتهای تولیدکننده منبع شارژ سریع قرار گرفته است. Charging Head Network از برچیدنهای قبلی آموخته است که در حال حاضرشارژ سریع ۱۲۰ واتی بیسوس،شارژ سریع ۱۰۰ واتی مومکس،همچنینشارژ سریع ۱۰۰ واتی ریمکساین اولین شرکتی بود که فناوری کاربید سیلیکون را معرفی کرد و به محصولات اجازه داد تا به چگالی توان بالاتری دست یابند.
1،شارژر GaN با توان ۱۲۰ وات از برند Baseus 2C1A
در ۲۵ فوریه ۲۰۲۰، شرکت Baseus اولین شارژر گالیوم نیترید + سیلیکون کاربید (GaN + SiC) جهان را عرضه کرد و با موفقیت در کیکاستارتر سرمایهگذاری جمعی انجام داد. این محصول تا ۱۲۰ وات توان دارد و همچنین به پیکربندی خروجی چند پورته ۲C1A مجهز است. گالیوم نیترید (GaN) و سیلیکون کاربید (SiC) مورد استفاده در شارژر ۱۲۰ واتی Baseus Galio در حال حاضر پیشرفتهترین مواد نیمههادی الکترونیکی هستند. ویژگیهای فرکانس بالای آنها مزایایی در انتقال ولتاژ بالا و جریان زیاد دارد، به این معنی که میتوان به راندمان بالاتر، تولید گرمای کمتر و اندازه کوچکتر دست یافت.
قابل درک است که شارژر Baseus Galio 120W از یک دیود کاربید سیلیکون از Alpha Power در مدار یکسو کننده PFC با مدل محصول: ACD06PS065G استفاده میکند؛ این دستگاه با یک قطعه قدرت نانو گالیوم نیترید جفت شده و یک کنترل کننده ON Semiconductor PFC اصلاح ضریب توان فعال را انجام میدهد.
2،شارژر سریع MOMAX 100W 2A2C گالیوم نیترید
شارژر نیترید گالیوم Momis 100W 2A2C دارای بدنه مربعی و مسطح است و به پینهای تاشو مجهز شده است. طراحی پینها، امکان مونتاژ پینهایی با مشخصات دیگر را نیز فراهم میکند که آن را قابل حمل و مناسب برای مناطق مختلف میکند. این شارژر از پروتکلهای شارژ سریع QC، AFC، FCP، SCP، MTK PE+2.0، PD و PPS پشتیبانی میکند و دو نوع رابط برای پشتیبانی از اتصال کور طراحی شدهاند، بنابراین کاربران نیازی به جستجوی عمدی رابطهای شارژ سریع ندارند و استفاده از آن آسان است. این رابط از شارژ سریع 100W، 65W+30W و Huawei 22.5W پشتیبانی میکند که به طور گسترده پشتیبانی میشود و بسیار کاربردی است. کل محصول قابل حمل و استفاده آسان است.
شارژر MOMAX از دیود سیلیکون کاربید Mipurson MSD06065V1، لوله سوئیچ گالیوم نیترید Innosec INN650D2 و کنترلکننده PFC NXP برای اصلاح ضریب توان فعال استفاده میکند. مشخص است که Mepsen MSD06065V1 یک دیود شاتکی سیلیکون کاربید مقاوم در برابر ولتاژ 650 ولت در بستهبندی TO252 است.
3،شارژر سریع ریمکس ۱۰۰ واتی با جریان ۲ آمپر و جریان ۲ آمپر و نیترید گالیوم
شارژر نیترید گالیوم ریمکس ۱۰۰ وات ۲ آمپر ۲ سی (REMAX 100W 2A2C) دارای بدنه سفید با روکش مات است و ظاهر کلی آن بسیار ساده است. این شارژر در مجموع به ۴ رابط، ۲ آمپر ۲ سی (۲A2C) مجهز شده و از انواع پروتکلهای رایج شارژ سریع پشتیبانی میکند. پورت USB-C و پورت USB-A به ترتیب دارای حداکثر خروجی ۱۰۰ وات و ۳۰ وات هستند و از چندین پورت برای شارژ سریع همزمان پشتیبانی میکنند که میتواند نیازهای شارژ لپتاپ، تلفن همراه، تبلت، منبع تغذیه موبایل و سایر دستگاهها را برآورده کند.
شبکهی سر شارژ از طریق جداسازی قطعات متوجه شد که این شارژر دارای یک مدار تقویت PFC داخلی است و از معماری با عملکرد بالای LLC+GaN بهره میبرد. بخش تقویت PFC از یک کنترلر NXP استفاده میکند و دیود سیلیکون کاربید Mipurson MSD04065G1 و لوله سوئیچ گالیوم نیترید Innosec INN650D2 را برای یکسوسازی انتخاب میکند. Mipusen MSD04065G1 یک دیود شاتکی سیلیکون کاربید مقاوم در برابر ولتاژ 650 ولت در بستهبندی TO252 است.
خلاصه شبکه هد شارژ
در میان منابع شارژ سریع سنتی PD، به ویژه شارژ سریع PD با توان بالای ۱۰۰ وات، راندمان همیشه یک مشکل فوری برای مهندسان برق بوده است. برای دستیابی به قابلیت اطمینان محصول، اکثر شارژرها باید حجم را فدا کرده و هیت سینکهای با مساحت بزرگ اضافه کنند. این امر همچنین باعث میشد محصول بسیار حجیم شود و تجربه کاربری بینقص نباشد. این وضعیت تا زمانی که نیمههادیهای نسل سوم رسماً در حوزه برق مصرفی تجاریسازی نشدند، بهبود نیافت.
در میان محصولات شارژ سریع با توان بالای ۱۰۰ وات، کاربید سیلیکون و نیترید گالیم بهترین شرکا هستند. آنها با هم برای تقویت PFC و اصلاح در قسمت جلویی منبع تغذیه استفاده میشوند. در مقایسه با دستگاههای سیلیکونی سنتی، نه تنها میتوان راندمان را برای دستیابی به اثر نیمرخ قطبی بهبود بخشید، بلکه از ویژگیهای فرکانس بالای آن میتوان برای کاهش حجم سلف تقویتکننده استفاده کرد و در نتیجه چگالی توان کلی محصول را بهبود بخشید.
با افزایش تعداد دستگاههای پرمصرف، تقاضای بازار برای شارژ سریع چند پورته با اندازه کوچک و توان بالا نیز بیشتر میشود. از یک سو، این امر معماری توان را از QR معمولی به ... ارتقا میدهد.شرکت PFC+LLC با عملکرد بالااز سوی دیگر، این تحول، وابستگی منابع شارژ سریع به نیمهرساناهای نسل سوم را نیز عمیقتر کرده است. کاربید سیلیکون چشمانداز کاربرد وسیعتری در زمینه منابع تغذیه مصرفی دارد.
کاربید سیلیکون، به عنوان شاخهای مهم از نیمهرسانای نسل سوم، پیش از این توسط بسیاری از تولیدکنندگان به تولید رسیده است. این بار، این کشور نیمهرسانای نسل سوم را در چهاردهمین برنامه پنجساله خود گنجانده است که فرصتی نادر برای توسعه کاربید سیلیکون محسوب میشود.
سلب مسئولیت: این مقاله از "Charging Head" کپی شده است که از حمایت از حقوق مالکیت معنوی حمایت میکند. لطفاً منبع اصلی و نویسندهی بازنشر را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.




粤公网安备44030002007346号