Vistas: 0 Autor: Sitio Editor Publicar Tiempo: 2023-08-18 Origen: Sitio
Como los componentes centrales de la conversión de energía eléctrica y el control de circuitos de dispositivos electrónicos, los semiconductores de energía tienen un gran potencial de desarrollo en los campos automotrices e industriales, y su demanda también está aumentando.
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 semiconductors in the future son elaborados.
El desarrollo de dispositivos de potencia ha promovido cambios industriales en el campo industrial
El académico Ding Rongjun cree que los semiconductores de potencia son CPU 'Electricidad y eléctrica ', y se utilizarán semiconductores de potencia cada vez que se transmita la energía. Desde el primer transistor bipolar basado en germanio del mundo fue inventado por Bell Laboratories en los Estados Unidos en 1947, ha comenzado la era de la industria de la microelectrónica.
En opinión del académico Ding Rongjun, la historia del desarrollo del ferrocarril global de alta velocidad también es una historia de innovación de tecnología de semiconductores de potencia y progreso industrial. Desde diodos rectificadores hasta tiristores, nació Power Electronics Technology; La aparición de tiristores promovió el avance de las locomotoras rectificadores a la tecnología de locomotoras controladas por fase; Desde los tiristores hasta los GTO, se realizó la actualización tecnológica de las unidades de CC y las unidades de CA;
Desde GTO hasta IGBT, se ha realizado la unidad digital y el control, lo que ha promovido el desarrollo de la tecnología de tránsito ferroviario de alta velocidad y de alta velocidad.
Mirando hacia atrás en el desarrollo de dispositivos de energía, el académico Ding Rongjun cree: 'Desde el descubrimiento de los materiales de germanio hasta el presente, el desarrollo de dispositivos de energía ha sido menos de un siglo. Sin embargo, con el impulso de los requisitos de aplicación, los semiconductores de poder se han desarrollado rápidamente ， ha hecho un ruptura revolucionaria en la tecnología electrónica, y luego promovió la transformación industrial de todo el campo industrial.
'Sin embargo, a diferencia de los chips digitales, los chips digitales persiguen procesos de fabricación avanzados y los nuevos productos a menudo reemplazan productos antiguos. En los semiconductores de energía, ya sea un diodo o un IGBT, cada dispositivo tiene sus propias características y aplicaciones.
IGBT es un producto representativo de la tercera revolución técnica de los dispositivos de semiconductores de poder
Las características de IGBT son la unidad de voltaje, la alta impedancia de entrada, la pequeña corriente de accionamiento, la frecuencia de conmutación rápida, el alto voltaje de resistencia, el rango de aplicaciones 600V ~ 6500V, se puede utilizar ampliamente en el transporte ferroviario, la cuadrícula inteligente, la nueva energía, el aeroespacial, la conducción del barco, la conversión de la frecuencia de AC, la generación de energía eólica, el motor del motor, el automóvil y otros campos industriales.
Desde la perspectiva de la demanda, los nuevos vehículos de energía utilizan principalmente IGBT 750V-1200V, con una demanda anual de más de 1 millón de unidades, que muestra un crecimiento explosivo; El transporte ferroviario es el campo de demanda más grande para IGBT de alto voltaje, con una demanda anual de aproximadamente 300,000 unidades; En el campo de la nueva energía, los convertidores de energía eólica e inversores fotovoltaicos utilizan principalmente módulos IGBT M y H de 1200V-1700V, con una demanda anual de aproximadamente 500,000 unidades; Las aplicaciones de la cuadrícula utilizan principalmente soldadura de 3300V y IGBT de copa de 4500V, con una demanda anual de aproximadamente varios diez mil.
Los nuevos materiales y las nuevas topologías son caminos clave para futuros avances tecnológicos en dispositivos de energía
El desarrollo de la tecnología de dispositivos de energía es impulsado por las necesidades inherentes de 'Mejora del rendimiento ' y 'reduciendo el costo '. Por lo tanto, para la tendencia de desarrollo de la tecnología de semiconductores de poder en el futuro,
El académico Ding Rongjun cree que a medida que los materiales basados en SI se acercan gradualmente a sus límites físicos y la ley de Moore se acerca al límite de rendimiento, los nuevos materiales y las nuevas topologías serán el camino clave para futuros avances tecnológicos en los dispositivos de semiconductores de potencia. En el futuro, 'nuevos materiales, nuevas estructuras, nuevos empaques e inteligencia' para realizar la evolución tecnológica de los dispositivos de potencia.
