در این ارائه، DENSO بیان کرد که این شرکت فناوری REVOSIC را با هدف استفاده از نیمه هادی های قدرت SiC (دیودها و ترانزیستورها) در کاربردهای خودرو توسعه داده است. آنها اشاره می کنند که کاربید سیلیکون یک ماده نیمه هادی با عملکرد برتر در محیط های با دمای بالا، فرکانس بالا و فشار بالا در مقایسه با سیلیکون معمولی (Si) است. بنابراین، استفاده از SiC در دستگاه‌های حیاتی برای کاهش چشمگیر اتلاف توان، اندازه و وزن سیستم‌ها و تسریع برق‌رسانی توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است.

در سال 2014، DENSO یک ترانزیستور SiC را برای کاربردهای غیرخودرویی معرفی کرد و آن را برای محصولات صوتی تجاری کرد. DENSO به تحقیقات خود در مورد کاربردهای داخل خودرو ادامه می دهد و تویوتا در سال 2018 از دیودهای SiC داخل خودرو در اتوبوس پیل سوختی Sora خود استفاده کرد.

در حال حاضر، DENSO یک ترانزیستور SiC جدید خودرو را توسعه داده است، که اولین باری است که DENSO از SiC برای دیودها و ترانزیستورهای خودرو استفاده می کند. ترانزیستورهای جدید SiC قابلیت اطمینان بالا و عملکرد بالا را در محیط خودرو ارائه می دهند که به لطف ساختار و فناوری پردازش منحصر به فرد DENSO که از MOSFET های دروازه ترانشه ای استفاده می کند، چالش هایی را برای نیمه هادی ها ایجاد می کند. ماژول جدید تقویت کننده قدرت مجهز به نیمه هادی های قدرت SiC (دیودها، ترانزیستورها) نسبت به محصولات معمولی مجهز به نیمه هادی های قدرت Si حدود 30 درصد حجم کمتر و حدود 70 درصد از لحاظ اتلاف توان کمتر است که به کوچک سازی کمک می کند. تقویت ماژول قدرت برای بهبود بهره وری سوخت خودرو.

DENSO گفت که این شرکت به کار بر روی تحقیق و توسعه فناوری REVOSIC ادامه خواهد داد و کاربرد خود را در وسایل نقلیه الکتریکی، از جمله خودروهای الکتریکی هیبریدی و خودروهای الکتریکی خالص گسترش خواهد داد تا به ایجاد جامعه‌ای با کربن کم کمک کند.

اخیرا، DENSO در یک بیانیه مطبوعاتی اشاره کرد که نیمه هادی های قدرت مانند ماهیچه های بدن انسان هستند. بر اساس دستورات ECU (مغز) اجزایی مانند اینورترها و موتورها (دست و پا) را حرکت می دهد. نیمه هادی های قدرت معمولی مورد استفاده در محصولات خودرو از سیلیکون (Si) ساخته شده اند. در مقابل، کاربید سیلیکون عملکرد عالی در محیط‌های با دمای بالا، فرکانس بالا و ولتاژ بالا دارد که به کاهش چشمگیر اتلاف توان، اندازه و وزن اینورتر کمک می‌کند. بنابراین، دستگاه‌های SiC برای شتاب بخشیدن به برق‌سازی خودرو مورد توجه قرار گرفته‌اند.

دنسو خاطرنشان کرد که ماژول قدرت تقویت کننده با استفاده از نیمه هادی های قدرت سیلیکون کاربید این شرکت، نسبت به محصولات معمولی که از نیمه هادی های قدرت سیلیکونی استفاده می کنند، حدود 30 درصد کوچکتر و 70 درصد تلفات توان کمتری دارد. این امکان تولید محصولات کوچکتر و بهبود بهره وری سوخت خودرو را فراهم می کند.

مهندسان دنسو همچنین گفتند که در مقایسه با سیلیکون، کاربید سیلیکون مقاومت کمی دارد، بنابراین جریان راحت‌تر جریان می‌یابد. با توجه به این ویژگی، یک دستگاه SiC نمونه اولیه در اثر افزایش ناگهانی جریان بالا آسیب دید. برای این منظور، همکاری چند بخش Denso در مورد چگونگی استفاده کامل از عملکرد کم تلفات SiC و در عین حال جلوگیری از آسیب به دستگاه‌های موجود در بازار بحث کرد و با ایده‌ای که بخش ما به تنهایی نمی‌توانست به آن دست یابد، مشکل را حل کرد: استفاده از آی سی درایور مخصوص برای قطع جریان در سرعت بالا.

ثبت اختراع کاربید سیلیکون: دنسو در رتبه پنجم قرار دارد

بر اساس گزارش های نیکی، شرکت های ژاپنی و آمریکایی 5 حق ثبت اختراع برتر مربوط به کاربید سیلیکون (SiC)، یک ماده نیمه هادی نسل جدید را در انحصار خود درآورده اند. طبق آمار شرکت نتایج پتنت ژاپن که در زمینه تجزیه و تحلیل پتنت فعالیت می کند، Cree از ایالات متحده که در زمینه زیرلایه های نیمه هادی کاربید سیلیکون شرکت دارد، رتبه اول را دارد و پس از آن شرکت های ژاپنی مانند Roma و Sumitomo Electric Industries قرار دارند.

امتیازات بر اساس داده‌های ثبت اختراع ایالات متحده که در 29 ژوئیه منتشر شد، بر اساس حجم و توجه محاسبه شد. کاربید سیلیکون به عنوان جایگزینی برای مواد زیرلایه نیمه‌رسانای سیلیکونی موجود استفاده می‌شود که به بهبود عملکرد و صرفه‌جویی در انرژی نیمه‌رسانای‌های قدرت کمک می‌کند. در زمینه هایی مانند وسایل نقلیه الکتریکی خالص (EVs) و اینورترها برای سیستم های تولید برق فتوولتائیک، دامنه کاربرد کاربید سیلیکون به طور مداوم در حال گسترش است. در یک جامعه کربن زدایی شده، انتظار می رود تقاضا گسترش یابد.

 تجزیه و تحلیل نتیجه ثبت اختراع نشان می دهد که کری، که در رتبه اول قرار دارد، دارای مزایایی در بسترهای کاربید سیلیکون و پتنت های کریستالیزاسیون است. شماره 2 Roma و شماره 5 Denso دارای مزیت هایی در کاهش تلفات برق هستند، شماره 3 Sumitomo Electric ساختار کریستالی قوی تری نسبت به کاربید سیلیکون دارد و شماره 4 Mitsubishi Electric دارای مزیت در ساختار دستگاه نیمه هادی است.

DENSO اهداف بزرگتری دارد

در سال 2019، تویوتا و دنسو به طور مشترک یک سرمایه گذاری مشترک جدید را اعلام کردند. این شرکت جدید عمدتاً نسل بعدی فناوری نیمه هادی خودرو را توسعه می دهد. آنها به اکسید گالیوم و الماس، نیمه هادی های نیرومندی که می توانند SiC (کاربید سیلیکون) و GaN (نیترید گالیوم) را به چالش بکشند، توجه دارند.

از طریق تحقیقات عمیق در ساختار اساسی و فناوری پردازش محصولات، سرمایه گذاری مشترک جدید بر توسعه فناوری های آینده نگر پیشرفته برای قطعات الکترونیکی مانند ماژول های قدرت برای وسایل نقلیه الکتریکی یا سنسورهای نظارت محیطی برای وسایل نقلیه خودران تمرکز خواهد کرد.

تویوتا به عنوان یکی از معدود تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) در جهان که می‌تواند IGBT تولید کند، همکاری عمیقی با فوجی الکتریک، میتسوبیشی الکتریک و دنسو دارد. دنسو با در اختیار گرفتن سهام Infineon، با FLOSFIA، یک شرکت نوپای فناوری که توسط دانشگاه کیوتو تأسیس شده است، برای تقویت توسعه و کاربرد محصولات نیمه‌هادی خودرو همکاری می‌کند. همه آنها در حال سرمایه‌گذاری و توسعه نسل جدیدی از دستگاه‌های نیمه‌هادی قدرت هستند تا هزینه و اندازه ماژول‌های قدرت برای وسایل نقلیه الکتریکی را کاهش دهند.

سلب مسئولیت: این مقاله از "اتحاد نوآوری فناوری نیمه هادی پهن باند گپ" بازتولید شده است. این مقاله فقط دیدگاه های شخصی نویسنده را نشان می دهد و دیدگاه های Sac Micro و صنعت را نشان نمی دهد. این فقط برای چاپ مجدد و اشتراک گذاری است و از حمایت از حقوق مالکیت معنوی پشتیبانی می کند. لطفا هنگام چاپ مجدد مشخص کنید. منبع اصلی و نویسنده، در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنیم.