Fremtidige teknologiske gennembrud i strømenheder

Som kernekomponenter i elektrisk energikonvertering og kredsløbskontrol af elektroniske enheder har Power Semiconductors et stort udviklingspotentiale inden for bil- og industrielle felter, og deres efterspørgsel stiger også.

Previously, at the '2023 China Automotive Semiconductor New Ecosystem Forum' held in Wuxi, Ding Rongjun, an academician of the Chinese Academy of Engineering, attended the conference and delivered a keynote speech on 'Development and Application of Power Semiconductor Technology'，the development history of power semiconductors, the technical characteristics and applications of power devices, and the technical trends of power Halvledere i fremtiden uddybes.

Udviklingen af ​​strømenheder har fremmet industrielle ændringer i det industrielle felt

Akademiker Ding RonGjun mener, at Power Semiconductors er 'elektricitet og elektriske ' CPU'er, og Power Semiconductors vil blive brugt, når energi transmitteres. Siden verdens første Germanium-baserede bipolære transistor blev opfundet af Bell Laboratories i USA i 1947, er æraen med mikroelektronikindustrien begyndt.

I betragtning af akademikeren Ding RonGjun er udviklingshistorien for den globale højhastighedsbane også en historie med Power Semiconductor Technology Innovation og Industrial Progress. Fra ensretterdioder til tyristorer blev magtelektronik teknologi født; Fremkomsten af ​​tyristorer fremmede fremme af ensretter lokomotiver til fasekontrolleret lokomotivteknologi; Fra tyristorer til GTO'er blev den teknologiske opgradering fra DC -drev til AC -drev realiseret;

Fra GTO til IGBT er Digital Drive and Control realiseret, hvilket har fremmet udviklingen af ​​højhastigheds- og tunge jernbanetransitteknologi.

Når man ser tilbage på udviklingen af ​​strømenheder, mener akademikeren Ding RonGjun: 'Fra opdagelsen af ​​germaniummaterialer til nutiden har udviklingen af ​​magtanordninger været mindre end et århundrede. Dog med trækkets krav har magten halvledere udviklet hurtigt ，' '

I modsætning til digitale chips forfølger digitale chips imidlertid avancerede fremstillingsprocesser, og nye produkter erstatter ofte gamle produkter. I Power Semiconductors, uanset om det er en diode eller en IGBT, kan hver enhed sine egne egenskaber og applikationer. Derfor er det vanskeligt at sige, at fremkomsten af ​​nye enheder helt kan erstatte andre enheder, og hver strømindretning har sin plads til brug.

IGBT er et repræsentativt produkt af den tredje tekniske revolution af Power Semiconductor -enheder

Egenskaberne ved IGBT er spændingsdrev, høj inputimpedans, lille drevstrøm, hurtig skiftfrekvens, høj modståsspænding, påføringsområde 600V ~ 6500V, det kan bruges i vid udstrækning i jernbanetransit, smart gitter, ny energi, rumfart, skibsdrev, AC -frekvensomdannelse, vindkraftproduktion, motordrev, automobile og andre industrielle felter.

Fra efterspørgslens perspektiv bruger nye energikøretøjer hovedsageligt 750V-1200V IGBT'er med en årlig efterspørgsel på mere end 1 million enheder, der viser eksplosiv vækst; Jernbanetransport er det største efterspørgselsfelt for højspændings-IGBT'er med en årlig efterspørgsel på ca. 300.000 enheder; Inden for ny energi bruger vindkraftkonvertere og fotovoltaiske invertere hovedsageligt 1200V-1700V IGBT M- og H-moduler med en årlig efterspørgsel på ca. 500.000 enheder; Gitterapplikationer bruger hovedsageligt 3300V svejsning og 4500V krympende IGBT'er med en årlig efterspørgsel på omkring flere tusind.

Nye materialer og nye topologier er nøglestier til fremtidige teknologiske gennembrud i strømenheder

Udviklingen af ​​effektenhedsteknologi er drevet af de iboende behov for 'Forbedring af ydelsen ' og 'Reducerende omkostninger '. Derfor for udviklingstrenden inden for Power Semiconductortorteknologi i fremtiden,

Akademiker Ding RonGjun mener, at når SI-baserede materialer gradvist nærmer sig deres fysiske grænser, og Moores lov nærmer sig præstationsgrænsen, vil nye materialer og nye topologier være den vigtigste vej til fremtidige teknologiske gennembrud i Power Semiconductor-enheder. I fremtiden 'nye materialer, nye strukturer, ny emballage og intelligens ' for at realisere den teknologiske udvikling af strømenheder.