ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในอนาคตในอุปกรณ์พลังงาน

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบหลักของการแปลงพลังงานไฟฟ้าและการควบคุมวงจรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์พลังงานมีศักยภาพในการพัฒนาที่ยอดเยี่ยมในสาขายานยนต์และอุตสาหกรรมและความต้องการของพวกเขาก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

ก่อนหน้านี้ที่ '2023 China Automotive Semiconductor New Ecosystem Forum ' จัดขึ้นใน Wuxi, Ding Rongjun นักวิชาการของสถาบันการศึกษาวิศวกรรมจีนเข้าร่วมการประชุม เซมิคอนดักเตอร์ในอนาคตได้รับการอธิบายอย่างละเอียด

การพัฒนาอุปกรณ์พลังงานได้ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงทางอุตสาหกรรมในสาขาอุตสาหกรรม

นักวิชาการ Ding Rongjun เชื่อว่า Semiconductors พลังงานคือ CPU ไฟฟ้า 'ไฟฟ้าและไฟฟ้า ' และเซมิคอนดักเตอร์พลังงานจะถูกนำมาใช้เมื่อใดก็ตามที่ส่งพลังงาน นับตั้งแต่ทรานซิสเตอร์สองขั้วที่ใช้ Germanium แห่งแรกของโลกถูกคิดค้นโดย Bell Laboratories ในสหรัฐอเมริกาในปี 1947 ยุคของอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ได้เริ่มขึ้นแล้ว

ในมุมมองของนักวิชาการ Ding Rongjun ประวัติการพัฒนาของรางความเร็วสูงระดับโลกยังเป็นประวัติศาสตร์ของนวัตกรรมเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์พลังงานและความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรม จากไดโอดวงจรเรียงกระแสไปจนถึงไทริสเตอร์เทคโนโลยี Power Electronics เกิดขึ้น การเกิดขึ้นของ thyristors ส่งเสริมความก้าวหน้าของหัวรถจักรของวงจรเรียงกระแสเป็นเทคโนโลยีหัวรถจักรที่มีการควบคุมเฟส จาก thyristors ไปยัง GTOS การอัพเกรดเทคโนโลยีจากไดรฟ์ DC เป็นไดรฟ์ AC ได้รับการตระหนัก

จาก GTO ถึง IGBT ไดรฟ์ดิจิตอลและการควบคุมได้รับการตระหนักซึ่งได้ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการขนส่งทางรถไฟความเร็วสูงและหนัก

เมื่อมองย้อนกลับไปถึงการพัฒนาอุปกรณ์พลังงานนักวิชาการ Ding Rongjun เชื่อว่า: 'จากการค้นพบวัสดุเจอร์เมเนียมจนถึงปัจจุบันการพัฒนาอุปกรณ์พลังงานมีน้อยกว่าหนึ่งศตวรรษอย่างไรก็ตามด้วยความต้องการการใช้งานแอปพลิเคชันพลังเซมิคอนดักเตอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว

'อย่างไรก็ตามแตกต่างจากชิปดิจิตอลชิปดิจิตอลติดตามกระบวนการผลิตขั้นสูงและผลิตภัณฑ์ใหม่มักจะแทนที่ผลิตภัณฑ์เก่าในเซมิคอนดักเตอร์พลังงานไม่ว่าจะเป็นไดโอดหรือ IGBT อุปกรณ์แต่ละตัวมีลักษณะและแอปพลิเคชันของตัวเอง

IGBT เป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นตัวแทนของการปฏิวัติทางเทคนิคครั้งที่สามของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์พลังงาน

ลักษณะของ IGBT คือไดรฟ์แรงดันไฟฟ้าความต้านทานอินพุตสูงกระแสไฟขนาดเล็กความถี่การสลับอย่างรวดเร็วแรงดันไฟฟ้าที่ทนได้สูงช่วงแอปพลิเคชัน 600V ~ 6500V สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการขนส่งทางรถไฟ, กริดอัจฉริยะ, พลังงานใหม่, การบิน

จากมุมมองของความต้องการยานพาหนะพลังงานใหม่ส่วนใหญ่ใช้ IGBTs 750V-1200V โดยมีความต้องการรายปีมากกว่า 1 ล้านหน่วยแสดงการเติบโตของระเบิด การขนส่งทางรถไฟเป็นสนามอุปสงค์ที่ใหญ่ที่สุดสำหรับ IGBTs แรงดันสูงโดยมีความต้องการรายปีประมาณ 300,000 หน่วย ในด้านพลังงานใหม่ตัวแปลงพลังงานลมและอินเวอร์เตอร์เซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ใช้โมดูล 1200V-1700V IGBT M และ H โดยมีความต้องการรายปีประมาณ 500,000 หน่วย แอปพลิเคชั่นกริดส่วนใหญ่ใช้การเชื่อม 3300V และ IGBTS 4500V crimping โดยมีความต้องการรายปีประมาณหลายหมื่น

วัสดุใหม่และทอพอโลยีใหม่เป็นเส้นทางสำคัญสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคตในอุปกรณ์พลังงาน

การพัฒนาเทคโนโลยีอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นขับเคลื่อนด้วยความต้องการโดยธรรมชาติของ 'ปรับปรุงประสิทธิภาพ ' และ 'ลดต้นทุน ' ดังนั้นสำหรับแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์พลังงานในอนาคต

นักวิชาการ Ding Rongjun เชื่อว่าเนื่องจากวัสดุที่ใช้ SI กำลังเข้าใกล้ขีด จำกัด ทางกายภาพของพวกเขาและกฎหมายของมัวร์กำลังเข้าใกล้ขีด จำกัด ประสิทธิภาพวัสดุใหม่และทอพอโลยีใหม่จะเป็นเส้นทางสำคัญสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคตในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์พลังงาน ในอนาคต 'วัสดุใหม่โครงสร้างใหม่บรรจุภัณฑ์ใหม่และข่าวกรอง ' เพื่อตระหนักถึงวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีของอุปกรณ์พลังงาน