அறிமுகம்
பவர் டெக்னாலஜி என்பது நவீன மின்னணு சாதனங்களின் மூலக்கல்லாகும், மேலும் தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, மேம்பட்ட மின் அமைப்பு செயல்திறனுக்கான தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. இந்த சூழலில், குறைக்கடத்தி பொருட்களின் தேர்வு முக்கியமானது. பாரம்பரிய சிலிக்கான் (எஸ்ஐ) குறைக்கடத்திகள் இன்னும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், காலியம் நைட்ரைடு (கான்) மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு (எஸ்.ஐ.சி) போன்ற வளர்ந்து வரும் பொருட்கள் அதிக செயல்திறன் கொண்ட சக்தி தொழில்நுட்பங்களில் அதிக அளவில் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன. இந்த கட்டுரை சக்தி தொழில்நுட்பத்தில் இந்த மூன்று பொருட்களுக்கும், அவற்றின் பயன்பாட்டுக் காட்சிகள் மற்றும் தற்போதைய சந்தை போக்குகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள் மற்றும் எதிர்கால சக்தி அமைப்புகளில் கான் மற்றும் எஸ்.ஐ.சி ஏன் அவசியம் என்பதைப் புரிந்துகொள்ளும்.
1. சிலிக்கான் (எஸ்ஐ) - பாரம்பரிய சக்தி குறைக்கடத்தி பொருள்
1.1 பண்புகள் மற்றும் நன்மைகள்
எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில் பல தசாப்தங்களாக பயன்பாட்டுடன் சிலிக்கான் பவர் செமிகண்டக்டர் துறையில் முன்னோடி பொருள் ஆகும். SI- அடிப்படையிலான சாதனங்கள் முதிர்ந்த உற்பத்தி செயல்முறைகள் மற்றும் பரந்த பயன்பாட்டு தளத்தைக் கொண்டுள்ளன, இது குறைந்த செலவு மற்றும் நன்கு நிறுவப்பட்ட விநியோகச் சங்கிலி போன்ற நன்மைகளை வழங்குகிறது. சிலிக்கான் சாதனங்கள் நல்ல மின் கடத்துத்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன, இது குறைந்த சக்தி கொண்ட நுகர்வோர் மின்னணுவியல் முதல் உயர் சக்தி கொண்ட தொழில்துறை அமைப்புகள் வரை பலவிதமான சக்தி மின்னணு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
1.2 வரம்புகள்
இருப்பினும், சக்தி அமைப்புகளில் அதிக செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனுக்கான தேவை அதிகரிக்கும் போது, சிலிக்கான் சாதனங்களின் வரம்புகள் தெளிவாகத் தெரியும். முதலாவதாக, சிலிக்கான் உயர் அதிர்வெண் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் மோசமாக செயல்படுகிறது, இது ஆற்றல் இழப்புகள் மற்றும் கணினி செயல்திறனைக் குறைப்பதற்கு வழிவகுக்கிறது. கூடுதலாக, சிலிக்கானின் குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் அதிக சக்தி பயன்பாடுகளில் வெப்ப நிர்வாகத்தை சவாலாக ஆக்குகிறது, இது கணினி நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆயுட்காலம் பாதிக்கிறது.
1.3 பயன்பாட்டு பகுதிகள்
இந்த சவால்கள் இருந்தபோதிலும், பல பாரம்பரிய பயன்பாடுகளில் சிலிக்கான் சாதனங்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, குறிப்பாக செலவு-உணர்திறன் நுகர்வோர் மின்னணுவியல் மற்றும் ஏசி-டிசி மாற்றிகள், டிசி-டிசி மாற்றிகள், வீட்டு உபகரணங்கள் மற்றும் தனிப்பட்ட கணினி சாதனங்கள் போன்ற குறைந்த-நடுத்தர சக்தி பயன்பாடுகளில்.
2. காலியம் நைட்ரைடு (GAN)-வளர்ந்து வரும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட பொருள்
2.1 பண்புகள் மற்றும் நன்மைகள்
காலியம் நைட்ரைடு ஒரு பரந்த பேண்ட்கேப் ஆகும்குறைக்கடத்திஅதிக முறிவு புலம், உயர் எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் குறைந்த-எதிர்ப்பு ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படும் பொருள். சிலிக்கானுடன் ஒப்பிடும்போது, GAN சாதனங்கள் அதிக அதிர்வெண்களில் செயல்பட முடியும், இது மின்சார விநியோகத்தில் செயலற்ற கூறுகளின் அளவைக் கணிசமாகக் குறைத்து, மின்சக்தி அடர்த்தியை அதிகரிக்கும். மேலும், GAN சாதனங்கள் அவற்றின் குறைந்த கடத்தல் மற்றும் மாறுதல் இழப்புகள் காரணமாக, குறிப்பாக நடுத்தர முதல் குறைந்த சக்தி, உயர் அதிர்வெண் பயன்பாடுகளில் சக்தி அமைப்பு செயல்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்தலாம்.
2.2 வரம்புகள்
GAN இன் குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், அதன் உற்பத்தி செலவுகள் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாகவே இருக்கின்றன, அதன் பயன்பாட்டை செயல்திறன் மற்றும் அளவு முக்கியமானதாக இருக்கும் உயர்நிலை பயன்பாடுகளுக்கு கட்டுப்படுத்துகின்றன. கூடுதலாக, கான் தொழில்நுட்பம் இன்னும் வளர்ச்சியின் ஒப்பீட்டளவில் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது, நீண்டகால நம்பகத்தன்மை மற்றும் வெகுஜன உற்பத்தி முதிர்ச்சி ஆகியவை மேலும் சரிபார்ப்பு தேவை.
2.3 பயன்பாட்டு பகுதிகள்
கான் சாதனங்களின் உயர் அதிர்வெண் மற்றும் உயர்-செயல்திறன் பண்புகள் வேகமான சார்ஜர்கள், 5 ஜி தகவல்தொடர்பு மின்சாரம், திறமையான இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் ஏரோஸ்பேஸ் எலக்ட்ரானிக்ஸ் உள்ளிட்ட பல வளர்ந்து வரும் துறைகளில் தத்தெடுக்க வழிவகுத்தன. தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் மற்றும் செலவுகள் குறைவதால், பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் கான் மிகவும் முக்கிய பங்கு வகிப்பார் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
3. சிலிக்கான் கார்பைடு (sic)-உயர் மின்னழுத்த பயன்பாடுகளுக்கு விருப்பமான பொருள்
3.1 பண்புகள் மற்றும் நன்மைகள்
சிலிக்கான் கார்பைடு என்பது சிலிக்கானை விட கணிசமாக அதிக முறிவு புலம், வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் எலக்ட்ரான் செறிவு வேகம் ஆகியவற்றைக் கொண்ட மற்றொரு பரந்த பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி பொருள் ஆகும். எஸ்.ஐ.சி சாதனங்கள் உயர் மின்னழுத்த மற்றும் உயர் சக்தி பயன்பாடுகளில், குறிப்பாக மின்சார வாகனங்கள் (ஈ.வி.க்கள்) மற்றும் தொழில்துறை இன்வெர்ட்டர்களில் சிறந்து விளங்குகின்றன. SIC இன் உயர் மின்னழுத்த சகிப்புத்தன்மை மற்றும் குறைந்த மாறுதல் இழப்புகள் திறமையான சக்தி மாற்றம் மற்றும் சக்தி அடர்த்தி தேர்வுமுறை ஆகியவற்றிற்கான சிறந்த தேர்வாக அமைகின்றன.
3.2 வரம்புகள்
GAN ஐப் போலவே, சிக்கலான உற்பத்தி செயல்முறைகளுடன், SIC சாதனங்கள் உற்பத்திக்கு விலை உயர்ந்தவை. இது ஈ.வி பவர் சிஸ்டம்ஸ், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள், உயர் மின்னழுத்த இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் ஸ்மார்ட் கிரிட் உபகரணங்கள் போன்ற உயர் மதிப்புள்ள பயன்பாடுகளுக்கு அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
3.3 பயன்பாட்டு பகுதிகள்
SIC இன் திறமையான, உயர் மின்னழுத்த பண்புகள் அதிக சக்தி, உயர் வெப்பநிலை சூழல்களில் செயல்படும் சக்தி மின்னணு சாதனங்களில் பரவலாக பொருந்தும், அதாவது EV இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் சார்ஜர்கள், அதிக சக்தி கொண்ட சூரிய இன்வெர்ட்டர்கள், காற்றாலை சக்தி அமைப்புகள் மற்றும் பல. சந்தை தேவை அதிகரிக்கும் மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களால், இந்த துறைகளில் SIC சாதனங்களின் பயன்பாடு தொடர்ந்து விரிவடையும்.
4. சந்தை போக்கு பகுப்பாய்வு
4.1 GAN மற்றும் SIC சந்தைகளின் விரைவான வளர்ச்சி
தற்போது, பவர் டெக்னாலஜி சந்தை ஒரு மாற்றத்திற்கு உட்பட்டுள்ளது, படிப்படியாக பாரம்பரிய சிலிக்கான் சாதனங்களிலிருந்து GAN மற்றும் SIC சாதனங்களுக்கு மாறுகிறது. சந்தை ஆராய்ச்சி அறிக்கையின்படி, GAN மற்றும் SIC சாதனங்களுக்கான சந்தை வேகமாக விரிவடைந்து வருகிறது, மேலும் வரும் ஆண்டுகளில் அதன் உயர் வளர்ச்சிப் பாதையைத் தொடரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்த போக்கு முதன்மையாக பல காரணிகளால் இயக்கப்படுகிறது:
. SIC சாதனங்கள், உயர் மின்னழுத்த பயன்பாடுகளில் அவற்றின் சிறந்த செயல்திறன் காரணமாக, விருப்பமான தேர்வாக மாறிவிட்டனஈ.வி பவர் சிஸ்டம்ஸ்.
. எஸ்.ஐ.சி சாதனங்கள், அவற்றின் உயர் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையுடன், இந்த அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
.
4.2 ஏன் GAN மற்றும் SIC ஐ தேர்வு செய்ய வேண்டும்
GAN மற்றும் SIC மீதான பரவலான கவனம் முதன்மையாக குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளில் சிலிக்கான் சாதனங்களை விட அவற்றின் சிறந்த செயல்திறனிலிருந்து தண்டிக்கிறது.
. மின்சார வாகனங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட நுகர்வோர் மின்னணுவியல் ஆகியவற்றில் இது மிகவும் முக்கியமானது.
. நுகர்வோர் மின்னணுவியல் மற்றும் விண்வெளி உபகரணங்கள் போன்ற மினியேட்டரைசேஷன் மற்றும் இலகுரக வடிவமைப்புகளைக் கோரும் பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.
.
5. முடிவு
நவீன சக்தி தொழில்நுட்பத்தின் பரிணாம வளர்ச்சியில், குறைக்கடத்தி பொருளின் தேர்வு கணினி செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டு திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது. சிலிக்கான் பாரம்பரிய மின் பயன்பாடுகள் சந்தையில் இன்னும் ஆதிக்கம் செலுத்துகையில், GAN மற்றும் SIC தொழில்நுட்பங்கள் முதிர்ச்சியடையும் போது திறமையான, அதிக அடர்த்தி மற்றும் உயர் நம்பகத்தன்மை கொண்ட சக்தி அமைப்புகளுக்கான சிறந்த தேர்வுகளாக மாறி வருகின்றன.
கான் விரைவாக நுகர்வோர் ஊடுருவுகிறார்மின்னணுவியல்மற்றும் அதன் உயர் அதிர்வெண் மற்றும் உயர்-செயல்திறன் பண்புகள் காரணமாக தகவல்தொடர்பு துறைகள், அதே நேரத்தில் SIC, உயர் மின்னழுத்த, உயர் சக்தி பயன்பாடுகளில் அதன் தனித்துவமான நன்மைகளுடன், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகளில் ஒரு முக்கிய பொருளாக மாறி வருகிறது. செலவுகள் குறைகிறது மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், GAN மற்றும் SIC ஆகியவை சிலிக்கான் சாதனங்களை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் மாற்றும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது சக்தி தொழில்நுட்பத்தை ஒரு புதிய கட்ட வளர்ச்சியாக மாற்றும்.
GAN மற்றும் SIC தலைமையிலான இந்த புரட்சி மின் அமைப்புகள் வடிவமைக்கப்பட்ட முறையை மாற்றுவது மட்டுமல்லாமல், நுகர்வோர் மின்னணுவியல் முதல் எரிசக்தி மேலாண்மை வரை பல தொழில்களை ஆழமாக பாதிக்கும், மேலும் அவற்றை அதிக செயல்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நட்பு திசைகளை நோக்கி தள்ளும்.
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட் -28-2024