Kirish
Energiya texnologiyasi zamonaviy elektron qurilmalarning asosi va texnologiya yutuqlari kabi, quvvatni yaxshilash talabi o'sishda davom etmoqda. Shu nuqtai nazardan, yarimo'tkazgich materiallarini tanlash juda muhimdir. An'anaviy kremniy (Si) yarimo'tkazgichlar hali ham keng qo'llaniladi, galyum Nitdid (GAN) va kremniy va kremniylar karberi (SIC) kabi rivojlanmoqda. Ushbu maqola elektr energiyasi texnologiyasidagi ushbu uchta material, ularning ariza stsenariylari va hozirgi narxlar kelajakdagi energiya tizimlarida nima uchun zarurligini tushunish uchun farqlar paydo bo'ladi.
1. Silikon (Si) - an'anaviy kuch semiko'tkazgich materiallari
1.1 Xususiyatlar va afzalliklar
Silikon elektr energiyasini sotish bo'yicha o'nlab yillar davomida qabul qilingan kashshof materialdir. Si asosidagi qurilmalar etuk ishlab chiqarish jarayonlari va keng dasturiy bazani, arzon narxlar va yaxshi belgilangan ta'minot zanjiri kabi afzalliklarni taklif qiladi. Silikon qurilmalari yaxshi elektr o'tkazuvchanligini namoyish etadi va ularni yuqori elektr energiyasidan, past energetika elektronikalaridan yuqori energiya tizimiga qadar yuqori energiya tizimiga mos keladi.
1.2 cheklovlar
Biroq, elektr ta'minot tizimlarida yuqori samaradorligi va ishlashiga bo'lgan talab o'sishi bilan, kremniy qurilmalarining cheklanishi aniq bo'ladi. Birinchidan, kremniy yuqori chastotali va yuqori harorat sharoitida kam, energiya yo'qotishlarining ko'payishiga olib keladi va tizim samaradorligini pasaytiradi. Bundan tashqari, kremniyning past termal o'tkazuvchanligi issiqlik boshqaruvida tizimning ishonchliligi va umrbod ta'sir ko'rsatadigan yuqori energiya qo'llanmalarida termal boshqaruvni qiyinlashtiradi.
1.3 Ilova joylari
Ushbu muammolarga qaramay, silikon qurilmalari ko'plab an'anaviy dasturlarda, ayniqsa, qimmatbaho iste'molchilar elektronikasi va AC-DC-DC konvertserlari, maishiy texnika va shaxsiy hisoblash moslamalarida.
2. Gallium Nitrid (GAN) - yuqori ko'rsatkichli material
2.1 Xususiyatlar va afzalliklar
Gallium Nitrid - bu keng tarmoqliGapyarimo'tkazgichyuqori taqsimlanadigan maydon, yuqori elektron mobility va qattiq qarshilikka ega bo'lgan materiallar. Silikon bilan taqqoslaganda, GAN qurilmalari elektr ta'minotidagi passiv tarkibiy qismlarning hajmini sezilarli darajada kamaytiradigan yuqori chastotalarda ishlashi mumkin, bu esa energiya ta'minoti va quvvat zichligini oshiradi. Bundan tashqari, Gan qurilmalari energiya tizimining samaradorligi samaradorligini oshirishi, ayniqsa o'rtadagi kam quvvatli, yuqori chastotali qo'llanmalar uchun energiya tejamkorlik samaradorligini oshirishi mumkin.
2.2 cheklovlar
Ganning muhim afzalliklariga qaramay, uning ishlab chiqarish xarajatlari nisbatan yuqori bo'lib qolmoqda, uning samaradorligi va o'lchami muhim dasturlarga cheklovi juda muhimdir. Bundan tashqari, GAN texnologiyasi hali ham nisbatan erta rivojlanishning nisbatan erta bosqichida, uzoq muddatli ishonchlilik va keyinchalik ishlab chiqarish keyingi tekshirishni talab qiladi.
2.3 Ilmiy yo'nalishlar
Gan qurilmalarining yuqori chastotali va yuqori samaradorligi xususiyatlari, ko'plab rivojlanayotgan maydonlarda, shu jumladan tezkor zaryadlovchilar, 5G Al Al Alektik-energetika va aerokosexnika ekspluatikasi. Texnologiyalarning yutuqlari va xarajatlari kamayishi bilan Gan keng qamrovli dasturlarda yanada muhim rol o'ynashi kutilmoqda.
3. Silikon karbidi (SIC) - yuqori voltli dasturlar uchun afzal qilingan material
3.1 Xususiyatlar va afzalliklar
Silikon karbidi - bu eng yuqori darajadagi taqsimlash maydoni, issiqlik o'tkazuvchanligi va elektron qoplashi va elektron qoplash tezligi bilan kremniyga qaraganda. SIC qurilmalari yuqori voltli va yuqori quvvatli dasturlarda, ayniqsa elektr transport vositalarida (EVS) va sanoat invertorlarida. SIC ning yuqori kuchlanishli bag'rikenglik va kam kommutatsiya yo'qotishlari kuchni samarali konversiyalash va zichlikni optimallashtirish uchun ideal tanlovga aylantiradi.
3.2 Cheklovlar
Ganga o'xshash, SIC qurilmalari murakkab ishlab chiqarish jarayonlari bilan ishlab chiqarish qimmat. Bu ularning ishlatilishi yuqori darajadagi dasturlarga, masalan, qayta tiklanadigan energiya tizimlari, yuqori kuchlanishliverterlar va aqlli panjara uskunalari kabi yuqori darajadagi dasturlarga sarflashni cheklaydi.
3.3 Ilmiy yo'nalishlar
SIC ning samarali, yuqori voltli xususiyatlari yuqori quvvatli, yuqori haroratli muhitda, masalan, EV-invertorlar va zaryadlovchilar, yuqori quvvatli quyosh invertorlari, shamol energetikasi va boshqalar kabi ishlaydigan elektr energiyasini ishlaydigan asboblarda keng qo'llaniladi. Bozor talabi o'sadi va texnologiyalar o'sishi bilan ushbu sohalarda maxsus qurilmalarni qo'llash davom etadi.
4. Bozor tendentsiyasini tahlil qilish
4.1 GAN va SIK doirasining tez o'sishi
Hozirgi vaqtda elektr energiyasining bozorida o'zgarishlar amalga oshirilmoqda, asta-sekin an'anaviy kremniy qurilmalaridan Gan va SIC qurilmalarigacha o'zgaradi. Bozor tadqiqotlariga ko'ra, GAN va SIC qurilmalar bozori jadal kengayib bormoqda va kelgusi yillarda o'sish tobusi yuqori o'sishni davom ettirishlari kutilmoqda. Ushbu tendentsiya birinchi navbatda bir nechta omillar tomonidan boshqariladi:
- ** Elektr transport vositalarining ko'tarilishi **: EV bozor tez rivojlanmoqda, yuqori samaradorlikka bo'lgan talab katta, yuqori kuchlanishli yarimo'tkazgichlarga talab sezilarli darajada oshib bormoqda. SIC qurilmalar yuqori kuchlanishli dasturlarda yuqori ko'rsatkichlari tufayli afzal ko'rgan tanlovga aylandiEV quvvat tizimlari.
** Qayta tiklanadigan energiya rivojlanishi **: Quyosh va shamol energiyasi kabi qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqaradigan tizimlar samarali energiyani o'zgartirish texnologiyalarini talab qiladi. Ushbu tizimlarda yuqori samaradorligi va ishonchliligi bilan SIC qurilmalari ushbu tizimlarda keng qo'llaniladi.
- ** ** ** Mamlakat iste'molchi elektronikalarini modernizatsiya qilish: Smartfonlar va noutbuklar kabi elektron vositalar, yuqori darajadagi va yuqori samaradorlik xususiyatlari tufayli tezkor zaryadlovchilar va quvvat adapterlarida qabul qilinmoqda.
4.2. Nega Gan va Sicni tanlash
Gan va Sicga keng tarqalgan e'tibor avvaliga kremniy qurilmalari ustidan yuqori qo'llanmalarda yuqori chiqishlaridan kelib chiqadi.
- ** Yuqoridagi samaradorlik ** va yuqori chastotali va yuqori voltli dasturlardagi Excel energiya va yuqori chastotalarining ekspertizasi energiya yo'qotishlarini sezilarli darajada kamaytiradi va tizimning samaradorligini oshirishni sezilarli darajada kamaytiradi. Bu, ayniqsa elektr transport vositalarida, qayta tiklanadigan energiya va yuqori samarali iste'molchilar elektronikasida ayniqsa muhimdir.
- ** kichik o'lchamdagi **: Gan va Sic Qurilmalar yuqori chastotalarda ishlashi mumkin, chunki kuch dizaynerlari passiv tarkibiy qismlarning hajmini kamaytirishi mumkin, shu bilan elektr energiyasining umumiy hajmini qisqartirishi mumkin. Bu iste'molchilar elektronika va aerokosexnika uskunalari kabi miniatkorlik va engil dizaynni talab qiladigan talabnomalar uchun juda muhimdir.
** ** SICT qurilmalari: SIC qurilmalari yuqori haroratli termal barqarorlik va yuqori haroratli termal barqarorlik va yuqori haroratli issiqlik va ishonchlilikni tashqi sovutish va qurilmaning ishlashi zarurligini kamaytiradi.
5. Xulosa
Zamonaviy energiya texnologiyasining evolyutsiyasida yarimo'tkazgich moddalarini tanlash tizimning ishlashi va dastur potentsialini bevosita ta'sir qiladi. Silikon hali ham an'anaviy energiya dasturlari, Gan va Sic Technologies rivojlanmoqda, ular etuk bo'lgan samaraliroq, yuqori zichlik va yuqori darajadagi ishonchlilik quvvatlari uchun ideal tanlovga aylanib bormoqda.
Gan tezda kirib bormoqdaelektronva aloqa sohalari, yuqori chastotali va yuqori samaradorligi xususiyatlari tufayli, yuqori kuchlanishlarda noyob afzalliklari, o'zining yuqori kuchlanishida, yuqori kuchlanishli, yuqori kuchlanishlar, elektr tobora va qayta tiklanadigan energiya tizimlarida muhim materialga aylanmoqda. Xarajatlarning pasayishi va texnologiyalari saripaktivlari, gran va Sic kritali qurilmalarni kengroq dasturlarda, elektr energiyasini boshqarishda elektr energiyasini rivojlanishning yangi bosqichiga almashtirishlari kutilmoqda.
Gan va Sic boshchiligidagi ushbu inqilob nafaqat elektr ta'minot tizimlaridan, shuningdek, iste'molchilar elektronikalaridan energiyani boshqarishning yuqori samaradorligi va yanada yuqori darajadagi yo'nalishlarga yo'naltirish yo'lini o'zgartiradi.
O'tish vaqti: avgust 28-2024