سخنرانی کلیدی PCIM
شانگهای، ۲۵ سپتامبر ۲۰۲۵ - ساعت ۱۱:۴۰ صبح امروز، در مجمع فناوری PCIM Asia 2025 در سالن N4 مرکز نمایشگاه بین‌المللی جدید شانگهای، آقای ژانگ چینگتائو، معاون رئیس شرکت YMIN Electronics شانگهای، سخنرانی اصلی خود را با عنوان «کاربردهای نوآورانه خازن‌ها در راه‌حل‌های جدید نیمه‌هادی نسل سوم» ارائه داد.
این سخنرانی بر چالش‌های جدید ناشی از فناوری‌های نیمه‌هادی نسل سوم مانند کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیوم (GaN) برای خازن‌ها در شرایط عملیاتی شدید مانند فرکانس بالا، ولتاژ بالا و دمای بالا متمرکز بود. این سخنرانی به طور سیستماتیک پیشرفت‌های تکنولوژیکی خازن‌های YMIN و نمونه‌های عملی در دستیابی به چگالی خازنی بالا، ESR پایین، عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالا را معرفی کرد.
نکات کلیدی
با پذیرش سریع دستگاه‌های SiC و GaN در وسایل نقلیه با انرژی جدید، ذخیره‌سازی انرژی فتوولتائیک، سرورهای هوش مصنوعی، منابع تغذیه صنعتی و سایر زمینه‌ها، الزامات عملکرد برای خازن‌های پشتیبان به طور فزاینده‌ای سختگیرانه‌تر می‌شود. خازن‌ها دیگر فقط نقش‌های پشتیبان ندارند؛ آنها اکنون "موتور" حیاتی هستند که پایداری، کارایی و طول عمر یک سیستم را تعیین می‌کنند. YMIN از طریق نوآوری در مواد، بهینه‌سازی ساختاری و ارتقاء فرآیند، به پیشرفت‌های جامعی در خازن‌ها در چهار بعد حجم، ظرفیت، دما و قابلیت اطمینان دست یافته است. این امر برای اجرای کارآمد کاربردهای نیمه‌هادی نسل سوم بسیار مهم شده است.
چالش‌های فنی
۱. راهکار منبع تغذیه سرور هوش مصنوعی · همکاری با Navitas GaN. چالش‌ها: سوئیچینگ فرکانس بالا (>100kHz)، جریان ریپل بالا (>6A) و محیط‌های با دمای بالا (>75°C). راهکار:سری IDC3خازن‌های الکترولیتی با ESR پایین، ESR ≤ 95mΩ، و طول عمر 12000 ساعت در دمای 105 درجه سانتیگراد. نتایج: 60٪ کاهش در اندازه کلی، 1٪ تا 2٪ بهبود راندمان، و 10 درجه سانتیگراد کاهش دما.
۲. منبع تغذیه پشتیبان سرور هوش مصنوعی NVIDIA مدل GB300-BBU · جایگزین موساشی ژاپن. چالش‌ها: افزایش ناگهانی توان پردازنده گرافیکی، پاسخ در سطح میلی‌ثانیه و کاهش طول عمر در محیط‌های با دمای بالا. راه حل:ابرخازن‌های مربعی LIC، مقاومت داخلی کمتر از ۱ میلی اهم، ۱ میلیون چرخه و شارژ سریع ۱۰ دقیقه‌ای. نتایج: ۵۰ تا ۷۰ درصد کاهش در اندازه، ۵۰ تا ۶۰ درصد کاهش در وزن، و پشتیبانی از اوج توان ۱۵ تا ۲۱ کیلووات.
۳. منبع تغذیه ریلی Infineon GaN MOS480W جایگزین Rubycon ژاپنی. چالش‌ها: محدوده دمای عملیاتی گسترده از -۴۰ درجه سانتیگراد تا ۱۰۵ درجه سانتیگراد، موج‌های جریان فرکانس بالا. راه حل: نرخ تخریب در دمای بسیار پایین <10٪، تحمل جریان موجی ۷.۸ آمپر. نتایج: تست‌های راه‌اندازی در دمای پایین -۴۰ درجه سانتیگراد و چرخه دمای بالا-پایین را با نرخ قبولی ۱۰۰٪ پشت سر گذاشت، که مطابق با نیاز ۱۰+ سال طول عمر صنعت ریلی است.
۴. وسیله نقلیه انرژی نوخازن‌های DC-Link· مطابق با کنترلر موتور 300 کیلوواتی شرکت ON Semiconductor. چالش‌ها: فرکانس سوئیچینگ > 20 کیلوهرتز، dV/dt > 50 ولت بر نانوثانیه، دمای محیط > 105 درجه سانتیگراد. راه حل: ESL < 3.5nH، طول عمر > 10000 ساعت در دمای 125 درجه سانتیگراد، و 30٪ افزایش ظرفیت در واحد حجم. نتایج: راندمان کلی > 98.5٪، چگالی توان بیش از 45 کیلووات بر لیتر، و عمر باتری تقریباً 5٪ افزایش یافته است. 5. راه حل شمع شارژ GigaDevice 3.5 کیلوواتی. YMIN پشتیبانی عمیقی ارائه می‌دهد.
چالش‌ها: فرکانس سوئیچینگ PFC برابر با ۷۰ کیلوهرتز، فرکانس سوئیچینگ LLC برابر با ۹۴ کیلوهرتز تا ۳۰۰ کیلوهرتز، افزایش جریان ریپل سمت ورودی به بیش از ۱۷ آمپر، و افزایش دمای هسته که به شدت بر طول عمر تأثیر می‌گذارد.
راه حل: از یک ساختار موازی چند زبانه برای کاهش ESR/ESL استفاده شده است. در ترکیب با GD32G553 MCU و دستگاه‌های GaNSafe/GeneSiC، چگالی توان ۱۳۷ وات بر اینچ مکعب حاصل می‌شود.
نتایج: حداکثر راندمان سیستم ۹۶.۲٪، ضریب توان ۰.۹۹۹ و THD ۲.۷٪ است که الزامات قابلیت اطمینان بالا و طول عمر ۱۰ تا ۲۰ ساله ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی را برآورده می‌کند.
نتیجه‌گیری
اگر به کاربردهای پیشرفته نیمه‌هادی‌های نسل سوم علاقه‌مند هستید و مشتاقید بدانید که چگونه نوآوری در خازن می‌تواند عملکرد سیستم را بهبود بخشد و جایگزین برندهای بین‌المللی شود، لطفاً برای بحث فنی دقیق از غرفه YMIN، C56 در سالن N5 دیدن کنید!
زمان ارسال: ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۵