مدونة الشركة حول وحدات طاقة الشريحة الدقيقة:وحدة IGBT،وحدة mSiC MOSFET،وحدة Si MOSFET،وحدة Diode

وحدات طاقة الشريحة الدقيقة:وحدة IGBT،وحدة mSiC MOSFET،وحدة Si MOSFET،وحدة Diode

كموزع عالمي معروف للمكونات الإلكترونيةشركة شينزين مينغجيادا الإلكترونية المحدودةمتخصصة في توفير مجموعة واسعة من المكونات الإلكترونية عالية الجودة والمجموعات. مع سنوات من الخبرة في الصناعة، مخزون من أكثر من 2 مليون SKU،وشبكة سلسلة التوريد الدولية، تقدم الشركة خدمة شراء "واحدة" لتغيير المنتجات للعملاء عبر العديد من الصناعات.

مزايا الخدمة

2 مليون SKU في المخزون، لضمان الاستجابة السريعة للطلب

أوقات التنفيذ القصيرة جداً من 1~3 أيام

استراتيجية تسعير تنافسية للغاية

ضمان 100% للمنتج الأصلي

إصدار شهادة نظام إدارة الجودة ISO 9001:2014

نظام خدمة ما بعد البيع شامل

I. وحدات IGBT الميكروشيب: الاختيار الأساسي لتطبيقات الطاقة العالية المتوسطة والعالية

وحدات الترانزستور ثنائي القطب المعزول (IGBT) هي واحدة من المنتجات الأساسية في عائلة وحدات الطاقة في مايكروشيب.وهي تجمع بين عائق المدخل العالي وخصائص التبديل السريع لـ MOSFETs مع قدرات التعامل مع الجهد العالي والتيار العالي لـ Bipolar Junction Transistors (BJTs)تم تصميمها خصيصا لتطبيقات تحويل الطاقة المتوسطة والعالية ، وهي مكونات رئيسية في الأتمتة الصناعية ، وتوليد الطاقة المتجددة ، وقطاعات النقل السكك الحديدية ،وغالبا ما يشار إليها باسم "CPU القوة الإلكترونية القوة".

التقنيات الأساسية وخصائص المنتج

خضعت وحدات IGBT للشريحة الدقيقة لترقية تكرارية من خلال أجيال متعددة من تكنولوجيا الخندق ، من سلسلة الخندق 3 المبكرة إلى أحدث سلسلة الخندق 7 ،مع تحسين الأداء المستمرالخصائص الأساسية هي كما يلي:

- تصميم الخسائر المنخفضة: مقارنة بالأجيال السابقة ، تقلل سلسلة Trench 7 من خسائر الطاقة بنسبة 15 ٪ إلى 20 ٪. تم تحسين خسائر حالة التشغيل والتشغيل بشكل كبير.تحسين كفاءة استخدام الطاقة في النظام بشكل كبير وتقليل العبء على أنظمة التبريد.

- موثوقية عالية: تتضمن الوحدات رقائق IGBT والديودات الحرة الداخلية ، باستخدام مواد عازلة عالية الكفاءة في التعبئة.أنها توفر استقرار حرارية ممتازة ومقاومة لارتفاع، مع درجة حرارة التقاطع العاملة القصوى من 175 درجة مئوية وقدرة قوية على الصمود أمام الدائرة القصيرة، مما يجعلها مناسبة للبيئات الصناعية القاسية.

- قابلية التكيف المرنة: تغطي المجموعة طوبولوجيات مختلفة ، بما في ذلك تكوينات الترانزستور الواحد ونصف الجسر والجسر الكامل.مع التيارات الاسمية التي تتراوح من عشرات إلى مئات الأمبيراتسلسلة DualPack 3 (DP3) ، على وجه الخصوص ، تقدم نطاق التيار المسموح به من 300 ٪ 900 A ومجموعات الجهد المسموح بها من 1200 فولت و 1700 فولت ، لتلبية متطلبات الطاقة المتنوعة.

- التكامل السهل: باستخدام حزم قياسية في الصناعة (مثل حزم EconoDUAL TM المتوافقة و PQ) ، تتميز سلسلة DP3 بتركيز صغير (حوالي 152 ملم × 62 ملم × 20 ملم)تمكين زيادة طاقة الإخراج دون الحاجة إلى وحدات متعددة متوازية، وبالتالي تبسيط تصميم النظام وتخفيض تكاليف فاتورة المواد (BOM).

السلسلة الرئيسية وسيناريوهات التطبيق

يتم تصنيف وحدات IGBT الميكروشيب إلى سلسلات متعددة بناءً على سيناريوهات توليد التكنولوجيا وتطبيقها ، مما يتناسب بدقة مع متطلبات الصناعات المختلفة:

- سلسلة Trench 3/4: مصممة لتطبيقات محركات صناعية ذات غرض عام ، مع سرعات التبديل المعتدلة وخسائر الحالة المنخفضة.مناسبة لمعدات تحويل الطاقة التقليدية مثل محركات المحرك الصناعية القياسية ومصادر الطاقة UPS.

- خندق 4 سريعة: محسّنة لسرعة التبديل وخسائر انقطاع أقل،مصممة خصيصًا لتطبيقات عالية التردد مثل محولات عالية التردد وأنظمة UPS عالية التردد.

- سلسلة خندق 5/7: سلسلة عالية الجودة عالية الأداء تقدم خسائر أقل وقوة أكبر،مناسبة لتطبيقات متطلبة مثل المعدات الصناعية عالية الطاقة وأنظمة محركات السياراتوحدة DualPack 3 ، التي تستخدم تقنية Trench 7 ، مناسبة للقطاعات الصناعية للدفع والطاقة المتجددة والجذب وتخزين الطاقة.

- التطبيقات النموذجية: محركات محركات صناعية، أنظمة التحكم الخدمي، محولات الطاقة الشمسية / الرياح، شاحنات السيارات الكهربائية، آلات اللحام، أنظمة الجر، الخ.وحدة MCC500-18IO1 IGBT، مع أقصى فولتاج حجب من 1800 فولت و أقصى التيار الجمع من 500A ، يستخدم على نطاق واسع في عوائل الطاقة العالية ومحولات التردد الصناعية.

II. وحدات ميكروشيب mSiC MOSFET: اختراق في الكفاءة من خلال تكنولوجيا النطاق العريض

وحدات MOSFET mSiC (كربيد السيليكون) هي وحدات طاقة عالية الجودة التي أطلقتها Microchip تستند إلى تكنولوجيا أشباه الموصلات واسعة النطاق. بالمقارنة مع الأجهزة التقليدية القائمة على السيليكون ،كربيد السيليكون يوفر مزايا مثل فجوة واسعة، والقيادة الحرارية العالية وقوة الحقل الكهربائي العالية. وهذا يسمح بكفاءة أعلى وكثافة طاقة أعلى ومجموعة أكبر من درجات حرارة التشغيل،جعلها حلاً أساسياً لتحقيق كفاءة عالية وتوفير الطاقة في قطاعات الطاقة الجديدة والصناعية المتطورة، بالإضافة إلى إحدى أبرز الميزات التقنية لوحدات الطاقة الخاصة بـ (مايكروشيب).

التقنيات الأساسية وخصائص المنتج

تم تطوير وحدات MOSFET mSiC من الشريحة الدقيقة باستخدام تكنولوجيا الكربيد السيليكونية المتقدمة ، جنبا إلى جنب مع التعبئة الخاصة بالشركة ومزايا العملية ،مما يؤدي إلى الخصائص الرئيسية التالية:

- الكفاءة الاستثنائية: خسائر التبديل والإرشاد أقل بكثير من خسائر IGBTs والMOSFETs القائمة على السيليكون ،تمكين ترددات التبديل العالية (دون زيادة كبيرة في الخسائر)هذا يؤدي إلى تحسن ملحوظ في كفاءة استخدام الطاقة في النظام، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتطبيقات تحويل الطاقة عالية التردد.مع تقليل حجم الجهاز ووزنه بشكل فعال.

- التوافق بين الجهد العالي ودرجة الحرارة العالية: مع نطاق الجهد الاسمي الذي يمتد من 700 فولت إلى 3300 فولت ودرجة حرارة التقاطع العملي القصوى 175 درجة مئوية،المقاومة عند التشغيل (RDS ((ON)) تبقى مستقرة عبر نطاق درجة الحرارة بأكملههذه الوحدات قادرة على تحمل البيئات القاسية التي تتميز بالجهد العالي ودرجة الحرارة العالية ودرجة الرطوبة العالية.الجهد العالي، اختبار التحيز العكسي عالية درجة الحرارة) ، والتي تظهر موثوقية متميزة.

- موثوقية عالية ومتانة: يحتوي على مقاومة ممتازة للانهيارات الجليدية ، مقاومة للاختصار والعمل الثابت لديود الجسم ؛يضمن اختبار الإنتاج بنسبة 100٪ UIS (التبديل التحفيزي غير المقيد) استقرار أكسيد البوابة القوي وعمر خدمة طويلوقد اجتاز بعض المنتجات شهادة AEC-Q101 للسيارات، وتلبية متطلبات تطبيقات السيارات.

- تكوين مرن: مقسمة إلى ثلاث سلسلات: MA، MB و MC، تم تحسينها لأولويات التصميم المختلفة.تدعم طوبولوجيات مختلفة بما في ذلك نصف الجسر، الجسر الكامل ، ثلاثي المراحل و PIM / CIB. تشمل الخيارات رصيف أكسيد الألومنيوم أو نتريد الألومنيوم لتلبية متطلبات الأداء والتكلفة في سيناريوهات التطبيق المختلفة.

السلسلة الرئيسية وسيناريوهات التطبيق

- سلسلة MA: مصممة لتطبيقات الجهد العالي للغاية (حتى 3300 فولت) ، ومُحسّنة لمقاومة التشغيل تحت فولتات محركات البوابة العالية (18V ∼ 20V) ،مناسبة لسيناريوهات الجهد العالي للغاية مثل البنية التحتية للشبكة، محركات الجر والأنظمة الجوية والفضاء.

- سلسلة MB: مع نطاق الجهد من 1200V إلى 1700V ، هذه السلسلة توازن بين الكفاءة والتكلفة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية والسيارات مثل سائقي السيارات ،شاحنات السيارات الكهربائية ومحولات الطاقة المتجددة.

- سلسلة MC: تشارك نفس نطاق الجهد مثل سلسلة MB ، هذه السلسلة تدمج مقاومة بوابة لتعزيز استقرار التبديل ،تقليل عدد المكونات الخارجية وتبسيط تخطيطات التصميم عالية الترددوهو مناسب للمحولات المدمجة والأنظمة التي تتطلب تدخلات كهرومغناطيسية منخفضة.

- سلسلة BZPACK: مصممة خصيصًا للبيئات القاسية ، وتتميز بتصميم مضغوط وخالي من الركائز ومحطات من نوع crimp ، بدون لحام.مادة الواجهة الحرارية المطبقة مسبقًا تسهل التجميع والتكامل بسهولة، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات تحويل الطاقة في قطاعات الطاقة الصناعية والمتجددة.

- التطبيقات النموذجية: محولات الطاقة المتجددة (الشمسية والرياح) ، شاحنات المركبات الكهربائية والأنظمة الهجينة، معدات الشبكة الذكية لنقل وتوزيع الطاقة، مصادر الطاقة عالية الجهد،أنظمة اللحامعلى سبيل المثال ، النموذج MSC040SMB120B4N ، مع القوة المسموح بها 1200 فولت ، مناسبة لغيرات الطاقة الكهروضوئية ومحركات المحرك الصناعي.

III. وحدات ميكروشيب Si MOSFET: حلول فعالة لتطبيقات الجهد المنخفض والتردد العالي

وحدات Si (السيليكون) MOSFET هي المنتجات الأساسية ضمن عائلة وحدات الطاقة في Microchip، مصممة لتطبيقات الجهد المنخفض والوتيرة العالية. استنادًا إلى تكنولوجيا أشباه الموصلات السيليكونية الناضجة،أنها توفر مزايا مثل سرعات التبديل السريعة، عائق المدخل العالي ، متطلبات محرك بسيطة وخسائر منخفضة. يتم استخدامها أساسا في تحويل الطاقة المتوسطة والمنخفضة الجهد ، محركات المحركات ومصادر الطاقة ،تعمل كأجهزة طاقة أساسية في الإلكترونيات الاستهلاكية، التحكم الصناعي والإلكترونيات السيارات.

التقنيات الأساسية وخصائص المنتج

باستخدام عمليات ناضجة على أساس السيليكون وتصميم متكامل وحداتي ، تصل وحدات Si MOSFET من مايكروشيب إلى توازن بين الأداء والتكلفة. تتمثل ميزاتها الأساسية في ما يلي:

- أداء ممتاز في الترددات العالية: مع سرعات التبديل السريعة وشحنة البوابة المنخفضة،هذه الوحدات مناسبة بشكل جيد لتطبيقات تحويل الطاقة عالية التردد (مثل محولات DC-DC ومحولات عالية التردد)فهي تقلل بشكل فعال من حجم المكونات السلبية مثل المحولات والمحفزات، وبالتالي تعزيز كثافة الطاقة النظام.

- تصميم الخسائر المنخفضة: باستخدام تكنولوجيا الخندق المتقدمة ، فإن مقاومة التشغيل (RDS ((ON)) منخفضة للغاية ، مما يؤدي إلى الحد الأدنى من خسائر التوصيل ؛ في الوقت نفسه ،خصائص التبديل المثلى تقليل خسائر التبديل وتحسين كفاءة طاقة النظام، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لمتطلبات تحويل الطاقة منخفضة الطاقة عالية التردد.

- سهولة القيادة: مع عائق المدخل العالي وتيار القيادة المنخفض ، لا يلزم أي دوائر محرك معقدة ؛يمكن أن تكون مقترنة مباشرة مع ميكرو شيب (MCU) و DSC، تبسيط تصميم النظام وخفض تكاليف التطوير.

- التكامل العالي والموثوقية: باستخدام حزمة وحداتية تدمج رقائق MOSFET متعددة في وحدة واحدة ، يقلل هذا التصميم من الأسلاك الخارجية ،يقلل من معايير الطفيليات ويعزز استقرار النظاممع مجموعة واسعة من درجات الحرارة التشغيلية ، والحصانة الممتازة للانفجارات والاستقرار الحراري ، هذه الوحدات مناسبة لكل من بيئات التطبيق الصناعية والمستهلك.

السلسلة الرئيسية وسيناريوهات التطبيق

يتم تصنيف وحدات Si MOSFET الميكروشيبت إلى سلسلات متعددة بناءً على تصنيف الجهد ونوع التعبئة والتغليف ،تغطي سيناريوهات الجهد المنخفض إلى الجهد المتوسط وتلبية متطلبات الطاقة المتغيرة:

- سلسلة الجهد المنخفض (≤ 100 فولت): تستخدم بشكل رئيسي في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والأجهزة المحمولة ومحركات المحركات منخفضة الجهد ، مثل شاحنات الهواتف المحمولة ومصادر الطاقة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة ومحركات محركات المروحة الصغيرة ،تقدم مزايا الحجم المدمج، منخفضة التكلفة وكفاءة عالية.

- سلسلة الجهد المتوسط (100 فولت 600 فولت): مناسبة للتحكم الصناعي ، ومصادر الطاقة المساعدة للسيارات ذات الطاقة الجديدة ، وأجهزة تشغيل LED ، ومصادر الطاقة UPS والتطبيقات المماثلة.هذه الوحدات تسمح بتحويل فعال لمستويات الطاقة المتوسطة، الموازنة بين الأداء والتكلفة.

- التطبيقات النموذجية: محولات DC-DC، محولات الطاقة AC-DC، محركات المحركات منخفضة الجهد، محركات الإضاءة LED،الأنظمة الإلكترونية المساعدة للسيارات (مثل الشاحنات الموجودة في المركبات وأنظمة التحكم في تكييف الهواء)، ومصادر الطاقة الإلكترونية الاستهلاكية. هذه هي أجهزة تبديل الطاقة لا غنى عنها في المعدات الإلكترونية الحديثة.

IV. وحدات ثنائيات الرقاقة المجهرية: الحماية الأساسية وبرنامج تصحيح النواة لتحويل الطاقة

وحدات الديود تشكل أساس عائلة وحدات الطاقة في مايكروشيب، وتؤدي بشكل أساسي وظائف مثل التصحيح والتحريك الحر والتشديد والحماية.يعملون جنبا إلى جنب مع وحدات IGBT و MOSFET لتشكيل نظام تحويل طاقة كاملتتضمن وحدات ثنائيات الرقاقة الدقيقة ثنائيات القاعدة على السيليكون والكربيد السيليكوني (mSiC) ، وتلبي تطبيقات التوتر والتيار المتنوعة.بفضل موثوقيتهم العالية وأدائهم الكهربائي المتفوق، أصبحوا مكونات مساعدة أساسية في معدات الطاقة المختلفة.

التقنيات الأساسية وخصائص المنتج

يتم تصنيف وحدات ثنائيات الرقاقة الدقيقة إلى نوعين رئيسيين: القائمة على السيليكون وقائمة على كربيد السيليكون. جنبا إلى جنب مع تصميم التغليف الوحدوي ، تتمثل ميزاتها الأساسية في ما يلي:

- التوافق مع أنواع مختلفة: تشمل المجموعة ثنائيات الاسترداد السريع (FRDs) ، ثنائيات حاجز شوتكي (SBDs) وثنائيات حاجز شوتكي للكربيد السيليكوني (mSiC SBDs) ،كل مناسبة لسرعات التبديل المختلفة ومتطلبات الخسارةومن الجدير بالذكر أن أس بي دي الـ mSiC لا تحتوي على رسوم استرداد عكسية، مما يؤدي إلى خسائر التبديل المنخفضة للغاية.

- الأداء الكهربائي العالي: وحدات الديود القائمة على السيليكون تتميز بجهد متجه إلى الأمام منخفض وتيار تسرب عكسي منخفض ، في حين أن ثنائيات الاسترداد السريع لها أوقات استرداد عكسية قصيرة (≤500 ns) ،مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية التردد؛ وحدات diode mSiC لديها فولتاج متقدم منخفض ، وقت استعادة عكسية ضئيل ، ومقاومة قوية للهطول الجليدي ، مع درجة حرارة التقاطع التشغيلية تصل إلى 175 درجة مئوية ،تقدم مزايا كبيرة في كفاءة استخدام الطاقة.

- موثوقية عالية: باستخدام عبوات وحدات، توفر هذه الوحدات أداء حراري ممتاز وقوة ميكانيكية عالية،تمكنهم من تحمل البيئات القاسية مثل درجات الحرارة العالية والاهتزازات؛ بعض المنتجات حصلت على شهادة AEC-Q101 للسيارات ، وتلبية متطلبات موثوقية للسيارات ؛ ثنائيات mSiC تمتلك مقاومة الهطول الجليدي UIS تتجاوز 100k نبضات ،ضمان عمر خدمة طويل.

- قابلية التكيف المرنة: تتراوح نطاق الجهد من الجهد المنخفض (عشرات الفولت) إلى الجهد العالي (3300 فولت) ، مع تصنيفات التيار تتراوح من بضعة آمبرات إلى عدة مئات من آمبرات.مع مجموعة متنوعة من خيارات التعبئة، هذه الوحدات يمكن دمجها بمرونة مع وحدات IGBT و MOSFET لتلبية متطلبات أنظمة تحويل الطاقة. على سبيل المثال، وحدة 689-6 الديود، مع 600 فولت و 15 A،مناسب لتطبيقات التصحيح الصناعي.

الأنواع الرئيسية وسيناريوهات التطبيق

- وحدات الديود السريع للاسترداد السيليكونية (FRD): مع وجود أوقات استرداد عكسية قصيرة ، فهي مناسبة لتطبيقات تصحيح الترددات العالية والعجلات الحرة ،مثل محولات الترددات الصناعية، إمدادات الطاقة UPS ومحولات التردد العالي. عند استخدامها مع وحدات IGBT ، فإنها تقلل من خسائر التبديل وتعزز استقرار النظام.

- وحدات شوتكي الحاجز الديود (SBD) القائمة على السيليكون: مع انخفاض منخفض في الجهد إلى الأمام وسرعات التبديل السريعة ، فهي مناسبة لتطبيقات التصحيح منخفضة الجهد عالية التردد ،مثل محولات التيار المباشر إلى التيار المباشرعلى سبيل المثال ، يتم استخدام ثنائي MBR140 Schottky ، الذي يتم تصنيفه بـ 40V و 1A ، على نطاق واسع في محولات الطاقة ومحولات DC-DC.

- وحدات ديود شوتكي الحاجز (SBD) mSiC: مع نطاق التوتر من 700V إلى 3300V ، وهي مناسبة لتطبيقات عالية الجهد عالية التردد مثل محولات الطاقة المتجددة ،شاحنات السيارات الكهربائية ومصادر الطاقة عالية الجهدعندما تكون مقترنة بوحدة MOSFET mSiC، فإنها تمكن من تحويل الطاقة بالكامل إلى SiC، مما يزيد من كفاءة طاقة النظام.

- التطبيقات النموذجية: دوائر مُصوّر الطاقة، دوائر العجلات الحرة، دوائر حماية الضغط، مُحوّلات الطاقة، المحولات الصناعية، أنظمة توليد الطاقة المتجددة،و إلكترونيات السيارات الكهربائيةهذه هي المكونات الأساسية التي لا غنى عنها في أنظمة تحويل الطاقة ، وضمان تشغيل النظام المستقر والفعال.