Ev புரட்சியில் rf சக்தி குறைக்கடத்தியின் பிரதான பங்கு

5 ஜி ரோல்-அவுட்கள் மற்றும் ஏறும் நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்களின் விற்பனை ஆகியவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்தி தேவை வளர்ச்சிக்கு சாதகமான சூழலை உருவாக்கும் என்றாலும், வாகனத் தொழில்துறையும் ஆர்.எஃப் சக்தி தொகுதிகளின் முக்கிய நுகர்வோர் பகுதிகளில் உள்ளது.

தற்போது, ​​வாகனத் தொழில் ஒரு மாறும் மின்சார மற்றும் டிஜிட்டல் புரட்சியை மேற்கொண்டு வருகிறது. அதிகரித்து வரும் வாகனங்கள் மின்மயமாக்கல், சுயாட்சி மற்றும் இணைப்பிற்கு தயாராக உள்ளன. இவை அனைத்தும் எரிசக்தி செயல்திறனின் முக்கியத்துவத்திற்குக் கொதிக்கின்றன, மேலும் வாகனத் தொழில்துறையின் மாற்றத்தை பன்மடங்கு அதிகரிக்கும். எனினும், இந்த மாற்றத்தை கொண்டு முக்கியம் இருக்கும் என்று ஒரு முக்கியமான கருத்தாக ரேடியோ அலைவரிசை சக்தி குறைக்கடத்தி, அதனை இயக்கும் ஒரு முக்கிய பங்காற்றியுள்ளது என EVS மற்றும் கலப்பின EVS (HEVs).

தொழில்துறையின் "பூஜ்ஜிய உமிழ்வு" மாற்றத்தில் பங்கேற்று, உலகின் முன்னணி வாகன உற்பத்தியாளர்கள் தங்கள் வாகன மின்மயமாக்கல் திட்டங்களை மேம்படுத்துவதில் குறிப்பிடத்தக்க முயற்சிகளை எடுத்து வருகின்றனர். 2025 ஆம் ஆண்டில் பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டிய ஈ.வி.க்கள் மற்றும் ஹெச்.இ.வி.களின் இலக்குகளை பெரும்பான்மையான ஓ.இ.எம் கள் முக்கியமாகக் கவனித்து வருவதாக ஆராய்ச்சி உந்துதல் கணிக்கிறது. இந்த சூழ்நிலை உயர் வெப்பநிலையில் திறம்பட செயல்படும் அதிக திறமையான ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்திகளுக்கான குறிப்பிடத்தக்க வாய்ப்புகளை தெளிவாகத் தூண்டுகிறது. RF சக்தி தொகுதிகள் உற்பத்தியாளர்கள் தொடர்ந்து SiC (சிலிக்கான் கார்பைடு), GaN (காலியம் நைட்ரைடு) மற்றும் WBG (பரந்த இசைக்குழு-இடைவெளி) தொழில்நுட்பங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட தயாரிப்புகளின் வளர்ச்சியில் தொடர்ந்து தங்கள் உத்திகளை மையமாகக் கொண்டுள்ளனர்.

கான் ஆர்.எஃப் பவர் செமிகண்டக்டர்களுக்கான பொருள் தேர்வாக வெளிப்படுகிறது

WBG குறைக்கடத்தி உலகில் பல ஆர் & டி முயற்சிகள் இருந்தபோதிலும், SiC மாறுபாடு சமீபத்திய காலங்களில் EV கள் மற்றும் HEV களுக்கான பாரம்பரிய தேர்வாக இருந்து வருகிறது. இருப்பினும், மறுபுறம், SiC ஏற்கனவே சந்தையில் முதிர்ச்சி நிலைக்கு வந்துவிட்டது, மேலும் அதன் அடிப்படையில் வளர்ந்து வரும் பிற போட்டியாளர் தொழில்நுட்பங்களால் சவால் செய்யப்படுகிறது - குறிப்பாக மின்சார மின்னணுவியல் மற்றும் மின்சார மற்றும் கலப்பின மின்சார வாகனங்களில் தேவைப்படும் பிற பயன்பாடுகளில்.

ஈ.வி.க்கள் மற்றும் ஹெச்.இ.வி கள் பொதுவாக பவர் ட்ரெயினில் டி.சி / டி.சி மாற்றிகள் கட்டுப்படுத்த சி.ஐ.சி அடிப்படையிலான ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மாற்றம் நேரம் 10 கி.ஹெர்ட்ஸ் மற்றும் 100 கி.ஹெர்ட்ஸ் இடையே மாறுதல் அதிர்வெண்களைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. தற்போது, ​​உலகெங்கிலும் உள்ள ஒவ்வொரு வாகன உற்பத்தியாளரும் RF சக்தி குறைக்கடத்திகளின் GaN வடிவமைப்புகளைச் சுற்றி புதுமையான முயற்சிகளை மேற்கொண்டு வருகின்றனர்.

GaN குறைக்கடத்தி அறிமுகம் நானோ விநாடி வரம்பிற்குள் மாறுவதற்கான நேரத்தை இயக்குவதன் மூலமும் 200 ° C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் செயல்படுவதன் மூலமும் இந்த நீண்டகால சவாலை சமாளிக்கும் உறுதிமொழியைக் கொண்டிருந்தது. GaN குறைக்கடத்தியின் வேகமான செயல்பாடு அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்ணில் விளைகிறது, இதன் மூலம் குறைந்த மாறுதல் இழப்பு ஏற்படுகிறது. மேலும், குறைந்த சக்தி மின்னணு அளவு குறைக்கப்பட்ட ஒட்டுமொத்த எடையாக மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது, இது பின்னர் இலகுரக மற்றும் அதிக செயல்திறன் கொண்ட பொருளாதாரத்தை ஆதரிக்கிறது.

பல ஆய்வுகள் அதிக வேகத்தில் அதிக சக்தி மாற்றத்திற்கான GaN அடிப்படையிலான குறைக்கடத்தியின் உண்மையான ஆற்றலை பரிந்துரைக்கின்றன. EV கள் மற்றும் HEV களின் நோக்கத்தை சிறப்பாக பூர்த்தி செய்யும் சக்தி மின்னணுவியல் ஒரு புதிய சகாப்தத்திற்கு நகரும், சிறந்த மாறுதல் வேகம், அதிக இயக்க வெப்பநிலை, குறைந்த மாறுதல் மற்றும் கடத்துத்திறன் இழப்புகள், சிறிய அளவிலான பேக்கேஜிங் மற்றும் சாத்தியமான செலவு போன்ற GaN குறைக்கடத்தி பொருட்களின் முக்கிய பண்புக்கூறுகள். போட்டித்திறன், GaN- அடிப்படையிலான RF குறைக்கடத்திகளை மற்ற எல்லா சகாக்களுக்கும் மேலாக வைக்கும்.

EV கள் மற்றும் HEV களில் RF சக்தி குறைக்கடத்தியின் விரிவாக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் சாத்தியமான சவால்கள்

சந்தைகளில் நுழையும் அனைத்து புதுமைகளும் நேர்மறையான விளைவுகளும் இருந்தபோதிலும், மின்சார வாகனங்களில் ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்தியின் செயல்பாட்டிற்கு ஒரு சில சவால்கள் இன்னும் தடைகளாக இருக்கின்றன. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, நானோ விநாடிகளுக்குள் அதிக சக்தி கொண்ட ஒரு பகுதியை ஓட்டுவது ஒரு சிக்கலான வேலை மற்றும் இன்னும் தீர்க்கப்படாத பல சிரமங்களுடன் வருகிறது. மின்னழுத்த மதிப்பீடுகளின் மேம்பாடு மிக முக்கியமான சவால்களில் ஒன்றாகும். வழக்கமான வடிவமைப்புகளை மாற்றாமல் அதிக வெப்பநிலையில் திறமையான செயல்பாட்டை மேம்படுத்துவது மற்றொரு முக்கியமான சவாலாகும், இது ஆர்.எஃப். குறைக்கடத்தி இடத்தில் ஆர் & டி ஆர்வங்களைத் தொடர்ந்து கைப்பற்றுகிறது.

EV கள் மற்றும் HEV களில் சக்தி மின்னணு தொகுதிகளின் பயன்பாடுகள் மிகவும் தேவைப்படுவதையும் அவற்றின் செயல்திறன் மின்னழுத்தம் மற்றும் செயல்திறன் சார்ந்த புதுமைகளை மட்டும் சார்ந்துள்ளது என்பதையும் உண்மை மீண்டும் மீண்டும் எடுத்துக்காட்டுகிறது. கட்டமைப்பு மற்றும் வடிவமைப்பு தொழில்நுட்ப மேம்பாடுகளின் அடிப்படையில் ஒரு நிலையான உந்துதல் கலப்பின மற்றும் தூய / பேட்டரி மின்சார வாகனங்களுக்குள் RF சாதனங்களின் சகிப்புத்தன்மை, நம்பகத்தன்மை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பை உறுதி செய்கிறது.

பேக்கேஜிங் சவால்கள் கவனத்தை ஈர்க்கின்றன

ஈ.வி வடிவமைப்புகளுக்குள் ஆர்.எஃப் குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் பொருந்தக்கூடிய தன்மையை சவால் செய்யும் மற்றொரு காரணியாக சுற்றியுள்ள மின்னணு பாகங்கள் சிதைந்தாலும், ஈ.எம்.சி (எபோக்சி மோல்டிங் கலவை) குறைக்கடத்தி பேக்கேஜிங் ஆராய்ச்சியின் அதிக லாபகரமான பகுதியாக உருவெடுத்துள்ளது, ஏனெனில் இது அண்டை மின்னணு கூறுகளுக்கு இடையூறு விளைவிக்காமல் செயல்பட அனுமதிக்கிறது.

மேலும், அதிகப்படியான ஆர்.எஃப் சக்தி தொகுதிகள் ஏற்கனவே எதிர்காலத்தின் முக்கிய நீரோட்டமாகக் கருதப்பட்டாலும், வடிவமைப்புகள் வெப்ப நிர்வாகத்தின் அடிப்படையில் முன்னேற்றத்திற்கான வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளன. ஆர்.எஃப் செமிகண்டக்டர் நிலப்பரப்பில் உள்ள முன்னணி நிறுவனங்கள் மின்சார வாகனங்களில் பயன்பாட்டிற்கான மேம்பட்ட நம்பகத்தன்மையை அடைய பேக்கேஜிங் தொடர்பான தங்கள் முயற்சிகளை விரிவுபடுத்துகின்றன.

WBG க்கு சிறந்த எதிர்காலம் - ஏதாவது இருக்கிறதா?

SiC இன் முதிர்ச்சி மற்றும் GaN இன் நிரூபிக்கப்பட்ட மேன்மையின் பின்னணியில், சந்தை WBG உடன் தொடர்புடைய நம்பகத்தன்மை கவலைகளைத் தீர்க்கத் தவறிவிட்டது, இது இறுதியில் WBG வகை FR குறைக்கடத்திகளின் சந்தை ஊடுருவலைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. மிகவும் வலுவான WBG வகை குறைக்கடத்திகளின் பொறியியலை அடைவதற்கான ஒரே வழி கடுமையான செயல்பாட்டு நிலைமைகளில் அவற்றின் தோல்வி வழிமுறைகளைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலில் உள்ளது. எந்தவொரு உறுதியான மூலோபாய ஆதரவும் இல்லாமல் WBG சந்தையில் முதிர்ச்சியை அடையக்கூடும் என்றும் வல்லுநர்கள் கருதுகின்றனர், இது மேலும் நம்பகத்தன்மைக்கு மீண்டும் பயன்படும்.

தொழில்துறையின் பெஹிமோத்ஸ் என்ன

பிரீமியம் SiC மற்றும் GaN RF மின் தயாரிப்புகளில் நிபுணத்துவம் வாய்ந்த அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த க்ரீ இன்க் நிறுவனமான வொல்ஃப்ஸ்பீட் சமீபத்தில் ஒரு புதிய தயாரிப்பை அறிமுகப்படுத்தியது, இது ஈ.வி டிரைவ்டிரெயினின் இன்வெர்ட்டர் இழப்புகளில் 75% க்கும் அதிகமான குறைப்பைக் கொண்டுவருகிறது. இத்தகைய மேம்பட்ட செயல்திறனுடன், பேட்டரி பயன்பாடு, வரம்பு, வடிவமைப்பு, வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் பேக்கேஜிங் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் புதுமைகளை உருவாக்க பொறியாளர்கள் புதிய அளவுருக்களைக் கண்டுபிடிப்பார்கள்.

மின்சார மற்றும் கலப்பின மின்சார வாகனங்களில் உள்ள இன்வெர்ட்டர்களின் உயர் மின்னழுத்த சுற்றமைப்பு அதிக வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் இந்த சிக்கலை திறமையான குளிரூட்டும் பொறிமுறையுடன் தீர்க்க வேண்டும். EV கள் மற்றும் HEV களில் வாகனக் கூறுகளின் மேம்பட்ட குளிரூட்டலை அடைவதற்கு இன்வெர்ட்டர்களின் அளவு மற்றும் எடையைக் குறைப்பதே முக்கியம் என்று ஆராய்ச்சி மீண்டும் மீண்டும் பரிந்துரைத்து வருகிறது.

இதேபோன்ற வரியில், தொழில்துறையில் பெரும்பான்மையான தலைவர்கள் (ஹிட்டாச்சி, லிமிடெட், உதாரணமாக) இன்வெர்ட்டர் வெகுஜனத்திலும் அளவிலும் கவனம் செலுத்துகிறார்கள், இரட்டை குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பத்தின் உதவியுடன் திரவ அல்லது காற்றைப் பயன்படுத்தி விரும்பிய உயர்வை நேரடியாக குளிர்விக்க முடியும். மின்னழுத்த RF சக்தி தொகுதி. இத்தகைய பொறிமுறையானது ஒட்டுமொத்த வடிவமைப்பின் சுருக்கத்தையும் நெகிழ்வுத்தன்மையையும் சேர்க்கவும் அதன் மூலம் மின் உற்பத்தி இழப்புகளைக் குறைப்பதற்கான முயற்சிகளுக்கும் சேர்க்க அனுமதிக்கிறது.

மின்சார வாகனங்களில் ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்தியின் பொருந்தக்கூடிய தன்மையை உயர்த்துவதற்கான ஒரு சிறிய வடிவமைப்பின் முக்கியத்துவத்தை எதிர்பார்த்து, மிட்சுபிஷியின் அல்ட்ரா-காம்பாக்ட் எஸ்.ஐ.சி இன்வெர்ட்டர் போன்றவை ஒரு டிரெயில்ப்ளேஸராக வெளிப்படுகின்றன. மிட்சுபிஷி எலக்ட்ரிக் கார்ப்பரேஷன் குறிப்பாக கலப்பின ஈ.வி.க்களுக்காக இந்த அல்ட்ரா-காம்பாக்ட் ஆர்.எஃப் சக்தி உற்பத்தியை உருவாக்கியுள்ளது, மேலும் இது உலகின் மிகச்சிறிய எஸ்.ஐ.சி சாதனம் என்று கூறுகிறது. இந்த சாதனத்தின் குறைக்கப்பட்ட பேக்கேஜிங் அளவு வாகன உட்புறத்தில் கணிசமாக குறைந்த இடத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இதனால் அதிக எரிபொருள் மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது. சாதனத்தின் வணிகமயமாக்கல் அடுத்த இரண்டு ஆண்டுகளில் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. புதிய எரிசக்தி மற்றும் தொழில்துறை தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டு அமைப்பின் (நெடோ, ஜப்பான்) ஓரளவு ஆதரிக்கப்படும் இந்நிறுவனம், அதி-காம்பாக்ட் சிஐசி இன்வெர்ட்டரின் வெகுஜன உற்பத்தியையும் விரைவில் தொடங்கும்.

கடந்த ஆண்டு, தொழில்துறையின் முதல் புரட்சிகர புலம் நிரல்படுத்தக்கூடிய கட்டுப்பாட்டு அலகு (FPCU) ஒரு புதிய செமிகண்டக்டர் கட்டமைப்பாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இது மின்சார மற்றும் கலப்பின மின்சார வாகனங்களின் வரம்பையும் செயல்திறனையும் உயர்த்துவதற்கு காரணமாக இருக்கலாம். இந்த ஆர்.எஃப் செமிகண்டக்டர் சாதனம் பிரான்சில் உள்ள சிலிக்கான் மொபிலிட்டி என்பவரால் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, தற்போதுள்ள ஈ.வி மற்றும் எச்.இ.வி தொழில்நுட்பங்களை அவற்றின் அதிகபட்ச திறனை அடைய உதவும் நோக்கத்துடன். FPCU இன் வளர்ச்சியில் சிலிக்கான் மொபிலிட்டியின் உற்பத்தி பங்குதாரர் அமெரிக்காவை தளமாகக் கொண்ட குறைக்கடத்தி உற்பத்தியாளர் - குளோபல்ஃபவுண்டரிஸ்.

ஆசிய பசிபிக் பிராந்தியத்தில் ஆர்.எஃப் பவர் செமிகண்டக்டர் தேவை

எரிசக்தி-திறனுள்ள போக்குவரத்தை அடைய உலகம் குறைந்த கார்பன் ஆற்றல் மூலங்களுக்கு விரைவாக மாறி வருவதால், ஒரு கட்டிடத்தில் ஆற்றல் திறன் கொண்ட வாகனங்கள் மீது கார்பன் தடம் குறைப்பதற்கான அழுத்தம். சுமார் ஒரு தசாப்தத்திற்கு முன்னர் வெகுஜன உற்பத்தி தொடங்கப்பட்டிருந்தாலும், ஈ.வி.க்களின் சந்தை ஏற்கனவே ஐ.சி.இ (உள் எரிப்பு இயந்திரம்) இல் இயங்கும் வழக்கமான வாகனங்களுக்கான சந்தையை விட அதிகமாக உள்ளது. முன்னாள் விரிவாக்கம் விகிதத்தின் பின்னர் 2040 இறுதியில், 1/3 க்கும் மேற்பட்ட என்று கூறப்படுகிறது கிட்டத்தட்ட 10X ஆகும் ^வது EVS மொத்த புதிய வாகன விற்பனையில் கணக்கில் கொள்ளப்படும்.

சீனாவின் ஆட்டோமொபைல் உற்பத்தியாளர்கள் சங்கத்தின் சமீபத்திய தகவல்கள், 2016 ஆம் ஆண்டில், சீனாவில் மட்டும் அரை மில்லியனுக்கும் அதிகமான ஈ.வி.க்கள் விற்கப்பட்டன, இதில் வணிக வாகனங்கள் மற்றும் பேருந்துகள் முக்கியமாக அடங்கும். நீண்ட காலத்திற்கு சீனா ஈ.வி.க்களுக்கான மிகப்பெரிய சந்தையாக இருக்கும், ஈ.வி. உற்பத்தி விகிதம் முழு ஆசிய பசிபிக் பிராந்தியத்திலும் நிலையான உயர்வில் உள்ளது.

கணிசமாக வளர்ந்து வரும் நுகர்வோர் மின்னணுத் தொழிலுக்கு கூடுதலாக, இப்பகுதி ஈ.வி. சந்தையின் கணிசமான வளர்ச்சியைக் கண்டுள்ளது, சமீபத்தில், இதன் மூலம் ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்திகள் ஊடுருவுவதற்கான வலுவான வாய்ப்பை உருவாக்கியது, முன்னுரிமை GaN ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டது.

ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்தி சந்தையின் உலகளாவிய மதிப்பீடு சுமார் 12 பில்லியன் அமெரிக்க டாலர்கள் (2018 இறுதி நிலவரப்படி). 5 ஜி தொழில்நுட்பத்தின் தொடக்கத்திலிருந்தே, வயர்லெஸ் நெட்வொர்க் உள்கட்டமைப்பு மற்றும் ஐயோடி (இன்டஸ்ட்ரியல் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ்) தொழில்நுட்பத்தை விரிவாக ஏற்றுக்கொள்வது, நுகர்வோர் மின்னணு நிலப்பரப்பின் வளமான பார்வை மற்றும் வளர்ந்து வரும் மின்சார வாகனம் (ஈ.வி) விற்பனையுடன், ஆர்.எஃப் சக்தி குறைக்கடத்தி சந்தை வருவாய் 2027 ஆம் ஆண்டில் 12% கூட்டு வருடாந்திர வளர்ச்சி விகிதத்தில் விரிவடையும்.

அதிதி யத்வட்கர் ஒரு அனுபவமிக்க சந்தை ஆராய்ச்சி எழுத்தாளர் மற்றும் எலெக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் செமிகண்டக்டர் துறையில் விரிவாக எழுதியுள்ளார். எதிர்கால சந்தை நுண்ணறிவுகளில் (எஃப்எம்ஐ), உலகெங்கிலும் உள்ள வாடிக்கையாளர்களின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய எலெக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் செமிகண்டக்டர் ஆராய்ச்சி குழுவுடன் நெருக்கமாக பணியாற்றுகிறார். இந்த நுண்ணறிவுகள் எஃப்.எம்.ஐயின் ஆர்.எஃப் பவர் செமிகண்டக்டர் சந்தையில் சமீபத்திய ஆய்வின் அடிப்படையில் அமைந்தன.