Framtida tekniska genombrott i kraftenheter

Eftersom kärnkomponenterna i elektrisk energikonvertering och kretsstyrning av elektroniska enheter har krafthalvledare stor utvecklingspotential inom fordons- och industrifälten, och deras efterfrågan ökar också.

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 Halvledare i framtiden utarbetas.

Utvecklingen av kraftenheter har främjat industriella förändringar inom industriområdet

Akademiker Ding Rongjun anser att kraftförledare är 'Elektricitet och elektriska ' CPU: er, och krafthalvledare kommer att användas när energin överförs. Sedan världens första germanium-baserade bipolära transistor uppfanns av Bell Laboratories i USA 1947, har Microelectronics-industrins era börjat.

Med tanke på akademiker Ding Rongjun är utvecklingshistorien för Global High-Speed ​​Rail också en historia av krafthalvledarteknologi innovation och industriell framsteg. Från likriktningsdioder till tyristorer föddes kraftelektronikteknik; Framväxten av tyristorer främjade främjande av likriktare lok till faskontrollerad lokomotivteknik; Från tyristor till GTO: er realiserades den tekniska uppgraderingen från DC -enheter till AC -enheter;

Från GTO till IGBT har Digital Drive och Control realiserats, vilket har främjat utvecklingen av höghastighets- och tunga järnvägstransportteknik.

När vi ser tillbaka på utvecklingen av kraftenheter tror akademiker Ding Rongjun: 'Från upptäckten av Germanium -material till nutid har utvecklingen av kraftenheter varit mindre än ett sekel. Men med dragning av applikationskrav har kraftförvandlingen utvecklats snabbt ， det har gjort ett revolutionärt genombrott i elektronisk teknik och sedan marknadsföring av industriella områden.

'Till skillnad från digitala chips fortsätter digitala chips avancerade tillverkningsprocesser och nya produkter ersätter emellertid ofta gamla produkter. I krafthalvledare kan det vara en uppkomst av nya enheter och varje kraft har varje kraft att använda.

IGBT är en representativ produkt av den tredje tekniska revolutionen av Power Semiconductor -enheter

Egenskaperna hos IGBT är spänningsdrivning, hög ingångsimpedans, liten drivström, snabb växlingsfrekvens, hög tålspänning, applikationsintervall 600V ~ 6500V, det kan användas i stor utsträckning i järnvägstransport, smart nät, ny energi, flyg-, fartygsdrift, AC -frekvensomvandling, vindkraftverk, motordrivning, bil och andra industriella fält.

Ur efterfrågan använder nya energifordon huvudsakligen 750V-1200V IGBT, med en årlig efterfrågan på mer än 1 miljon enheter, som visar explosiv tillväxt; Järnvägstransport är det största efterfrågan på högspännings-IGBT, med en årlig efterfrågan på cirka 300 000 enheter; Inom området för ny energi använder vindkraftomvandlare och fotovoltaiska inverterare huvudsakligen 1200V-1700V IGBT M- och H-moduler, med en årlig efterfrågan på cirka 500 000 enheter; Grid -applikationer använder huvudsakligen 3300V -svetsning och 4500V crimping -IGBT, med en årlig efterfrågan på cirka tio tusen.

Nya material och nya topologier är nyckelvägar för framtida tekniska genombrott i kraftenheter

Utvecklingen av kraftanordningsteknologi drivs av de inneboende behoven av 'Förbättra prestanda ' och 'reducerar kostnaden '. Därför, för utvecklingstrenden för Power Semiconductor Technology i framtiden,

Akademiker Ding Rongjun anser att när SI-baserade material gradvis närmar sig deras fysiska gränser och Moores lag närmar sig prestationsgränsen, kommer nya material och nya topologier att vara den viktigaste vägen för framtida teknologiska genombrott i kraftsemikledarenheter. I framtiden 'nya material, nya strukturer, nya förpackningar och intelligens ' för att förverkliga den tekniska utvecklingen av kraftenheter.