O carboneto de silício tem outra aplicação incrível.

Em resposta à demanda por carregadores de celular "rápidos, pequenos, leves e finos", os dispositivos de energia de carboneto de silício encontraram recentemente outra aplicação revolucionária.

Em aplicações extremamente compactas, como carregadores de celular, a área da placa de circuito impresso (PCB) é extremamente valiosa. O carregamento rápido PD ultrafino geralmente prioriza dispositivos de montagem em superfície com espessura inferior a 2 mm. Recentemente, a Basic Semiconductor lançou novos diodos Schottky de carbeto de silício encapsulados em SMBF. A maior vantagem do diodo Schottky de carbeto de silício encapsulado em SMBF apresentado pela Basic Semiconductor é que ele é "rápido, pequeno, leve e fino". Suas dimensões são de apenas 5.3 mm de comprimento, 3.6 mm de largura e 1.35 mm de altura, respectivamente, sendo mais fino que o encapsulamento SMB (espessura de 2.3 mm) e menor que os encapsulamentos da série DFN e TO-252.

Figura 1. Dispositivo ultracompacto de carbeto de silício para carregador de celular.

Com a busca da indústria por maior densidade de potência e a popularização de dispositivos de potência de nitreto de gálio, o PFC ativo precisa aumentar a frequência de operação para reduzir o volume do núcleo. Nesse contexto, o desempenho dos FRD convencionais já não atende às necessidades de retificação em altas frequências, o que cria condições favoráveis ​​para a aplicação de diodos de carbeto de silício no PFC.

Na verdade, em 2020, quando a maioria dos fabricantes de fontes de carregamento rápido ainda explorava o mercado de carregamento rápido de nitreto de gálio de 65 W, a Baseus lançou o primeiro carregador rápido de nitreto de gálio + carbeto de silício de 120 W do setor. Foi esse produto que transformou o "carregamento rápido com carbeto de silício" de uma ideia em realidade pela primeira vez, abrindo caminho para o uso comercial do carbeto de silício no campo do carregamento rápido.

Figura 2: O primeiro carregador de carboneto de silício do mundo

Posteriormente, fabricantes como a MOMAX e a REMAX seguiram o exemplo e lançaram uma variedade de fontes de carregamento rápido de alta potência de 100 watts baseadas em carboneto de silício, o que também permitiu que um número cada vez maior de especialistas do setor e consumidores compreendesse melhor o carboneto de silício.

Além de semicondutores básicos, as empresas de dispositivos de carbeto de silício do meu país também exibiram este ano três projetos de referência de carregamento rápido de 100 watts baseados em diodos de carbeto de silício na Exposição de Xangai-Munique, abrangendo três segmentos de potência populares: 200 W, 120 W e 100 W. Entre eles, os projetos de referência de 200 W e 120 W utilizam arquitetura PFC+LLC e saída multiportas. Os fornecedores de carbeto de silício atualmente no mercado que podem ser usados ​​na área de fontes de carregamento rápido USB PD de alta potência incluem Alpha Power Solutions, Maplesemi, SGKS, PY Pingwei, etc.

Figura 3: Módulo de carregamento rápido PD de carbeto de silício lançado pela Tyco Tianrun

O autor acredita que a essência da tecnologia de carboneto de silício reside na alta densidade de potência. Ela não só está se desenvolvendo bem em áreas de alta potência, como estações base 5G, veículos de novas energias, trens de alta velocidade e redes inteligentes, mas também é muito útil em áreas como dispositivos vestíveis, carregadores de celular e LEDs de alta qualidade que possuem baixa potência e baixa tensão, mas que também exigem alta densidade de potência.

O mercado de carregadores semicondutores de terceira geração é vasto.

Tomemos como exemplo os carregadores de celular. Para atender à necessidade dos usuários por carregamento rápido, a potência de saída dos carregadores aumentou cerca de 10 vezes nos últimos dez anos. Ao mesmo tempo, visando a melhor experiência do usuário, o tamanho e o peso dos carregadores não aumentaram tanto quanto o esperado.

Basicamente, dando continuidade à tendência de demanda acima, e assumindo que as vendas globais de telefones celulares alcancem 1.5 bilhão de unidades até 2025, que a taxa de penetração de mercado dos carregadores semicondutores de terceira geração chegue a 25% e que o preço desses carregadores caia para 80 yuans, então o tamanho do mercado de carregadores semicondutores de terceira geração poderá atingir 30 bilhões de yuans.

Figura 4: Previsão futura do mercado

Fonte de dados: "Relatório de Pesquisa da Indústria de Semicondutores de Banda Larga de 2021"

Além disso, para além dos carregadores de telemóveis, os dispositivos semicondutores de terceira geração também apresentam perspectivas promissoras nas áreas de dispositivos vestíveis, drones e outros eletrodomésticos de uso diário que requerem leveza (como aspiradores de pó portáteis, veículos autoequilibrados, etc.).

Figura 5: Tendência futura no desenvolvimento de carregadores. Fonte: Charging Head Network.

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