Węglik krzemu ma kolejne zabójcze zastosowanie

W odpowiedzi na zapotrzebowanie na „szybkie, małe, lekkie i cienkie” ładowarki do telefonów komórkowych, urządzenia zasilające z węglika krzemu zyskały ostatnio kolejne przełomowe zastosowanie.

W ekstremalnie kompaktowych zastosowaniach, takich jak ładowarki do telefonów komórkowych, powierzchnia PCB jest niezwykle cenna. Ultracienkie, szybkie ładowanie PD zazwyczaj priorytetowo traktuje urządzenia montowane powierzchniowo o grubości mniejszej niż 2 mm. Niedawno firma Basic Semiconductor wprowadziła na rynek nowe diody Schottky'ego z węglika krzemu w obudowach SMBF. Największą zaletą diody Schottky'ego z węglika krzemu w obudowach SMBF, zaprezentowanej tym razem przez Basic Semiconductor, jest jej „szybkość, małe wymiary, lekkość i smukłość”. Jej długość, szerokość i wysokość wynoszą odpowiednio zaledwie 5.3 mm*3.6 mm*1.35 mm i jest cieńsza niż obudowa SMB (grubość 2.3 mm) oraz mniejsza niż obudowa serii DFN i obudowa TO-252.

Rysunek 1. Ultramałe urządzenie z węglika krzemu do ładowarki telefonu komórkowego

W związku z dążeniem przemysłu do zwiększenia gęstości mocy i popularyzacją urządzeń mocy z azotku galu, aktywne układy PFC muszą zwiększać częstotliwość pracy, aby zmniejszyć objętość rdzenia. Obecnie wydajność konwencjonalnych układów FRD nie spełnia już wymagań prostowania przy wysokich częstotliwościach, co stwarza korzystne warunki do zastosowania diod z węglika krzemu w układach PFC.

W 2020 roku, gdy większość producentów urządzeń do szybkiego ładowania wciąż eksplorowała rynek urządzeń o mocy 65 W z azotkiem galu, Baseus wprowadził na rynek pierwszą w branży ładowarkę o mocy 120 W z azotkiem galu i węglikiem krzemu. To właśnie ten produkt po raz pierwszy przekształcił koncepcję „szybkiego ładowania węglikiem krzemu” z pomysłu w rzeczywistość, otwierając drogę do komercyjnego wykorzystania węglika krzemu w dziedzinie szybkiego ładowania.

Rysunek 2. Pierwsza na świecie ładowarka z węglika krzemu

Następnie producenci, tacy jak MOMAX i REMAX, poszli w ich ślady i wprowadzili na rynek szereg źródeł szybkiego ładowania o mocy 100 W, bazujących na węgliku krzemu, co pozwoliło większej liczbie osób z branży i konsumentów lepiej zrozumieć istotę węglika krzemu.

Oprócz podstawowych półprzewodników, w tym roku, na targach w Szanghaju w Monachium, firmy z mojego kraju produkujące urządzenia z węglika krzemu zaprezentowały również trzy referencyjne projekty szybkiego ładowania o mocy 100 W oparte na diodach z węglika krzemu, obejmujące trzy popularne segmenty mocy: 200 W, 120 W i 100 W. Wśród nich, projekty referencyjne o mocy 200 W i 120 W wykorzystują architekturę PFC+LLC i wyjście wieloportowe. Wśród dostawców węglika krzemu dostępnych obecnie na rynku, które mogą być wykorzystywane w źródłach szybkiego ładowania USB PD o dużej mocy, znajdują się m.in. Alpha Power Solutions, Maplesemi, SGKS i PY Pingwei.

Rysunek 3. Moduł szybkiego ładowania PD z węglika krzemu wprowadzony na rynek przez Tyco Tianrun

Autor uważa, że ​​istotą technologii węglika krzemu jest wysoka gęstość mocy. Technologia ta rozwija się nie tylko w obszarach wymagających dużej mocy, takich jak stacje bazowe 5G, pojazdy zasilane nowymi źródłami energii, kolej dużych prędkości i inteligentne sieci energetyczne, ale jest również bardzo przydatna w takich obszarach jak urządzenia noszone, ładowarki do telefonów komórkowych i zaawansowane diody LED, które charakteryzują się niską mocą i niskim napięciem, ale jednocześnie wymagają wysokiej gęstości mocy.

Rynek ładowarek półprzewodnikowych trzeciej generacji jest ogromny

Weźmy na przykład ładowarki do telefonów komórkowych. Aby sprostać potrzebom użytkowników w zakresie szybkiego ładowania, moc wyjściowa ładowarki wzrosła w ciągu ostatnich dziesięciu lat około dziesięciokrotnie. Jednocześnie, dla wygody użytkownika, rozmiar i waga ładowarki nie zostały zwiększone w maksymalnym możliwym stopniu.

Kontynuując powyższą tendencję popytu i zakładając, że do 2025 r. globalna sprzedaż telefonów komórkowych osiągnie 1.5 miliarda sztuk, wskaźnik penetracji rynku ładowarek półprzewodnikowych trzeciej generacji osiągnie 25%, a cena ładowarek półprzewodnikowych trzeciej generacji spadnie do 80 juanów, to wartość rynku ładowarek półprzewodnikowych trzeciej generacji wyniesie aż 30 miliardów juanów.

Rysunek 4 Prognoza przyszłego rynku

Źródło danych „Raport z badań branży półprzewodników szerokopasmowych 2021”

Ponadto, oprócz ładowarek do telefonów komórkowych, urządzenia półprzewodnikowe trzeciej generacji mają również duże szanse na zastosowanie w urządzeniach przenośnych, dronach i innych urządzeniach codziennego użytku, które wymagają niewielkiej wagi (np. odkurzacze ręczne, pojazdy balansujące itp.).

Rysunek 5. Trendy rozwoju przyszłych ładowarek Źródło: Charging Head Network

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł został przedrukowany z „Semiconductor Materials Industry Branch”. Artykuł ten przedstawia jedynie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Jest on przeznaczony wyłącznie do przedruku i udostępniania w celu ochrony praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia artykułu.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen