Сегодня 20 сентября 2017
18+
Новости Hardware

Электромобили стимулируют переход на новые силовые транзисторы

Мы не первый раз встречаем информацию о необходимости перехода на новую силовую элементную базу. Традиционные силовые транзисторы MOSFET на базе кремниевых подложек имеют ряд недостатков, которые при иных обстоятельствах казались несущественными. Переходные процессы в MOSFET ведут к лишним потерям, что при стремлении к повальной электрификации наземного транспорта выглядит уже как расточительство.

По центру транзистор на подложке из карбида кремния, справа на обычной кремниевой

По центру транзистор на подложке из карбида кремния, справа на обычной кремниевой

Кроме того, при прочих равных рабочих характеристиках транзисторы на базе новых материалов — на подложках из карбида кремния (SiC, silicon carbide) и нитрида галлия (GaN) — оказываются значительно меньше по габаритам, чем традиционные силовые элементы. Попросту говоря, блоки питания нового поколения могут уменьшиться в размерах на 80–90 %.

Новые материалы позволят существенно уменьшить размеры блоков питания (пример Toyota)

Новые материалы позволят существенно уменьшить размеры блоков питания (пример Toyota)

По мнению аналитиков компании Yole Development, в ближайшие годы производители силовых элементов в массе откажутся от использования кремниевых подложек для выпуска силовых транзисторов. Главной движущей силой перехода на новые подложки обещают стать гибридные и чисто электрические автомобили. Сообщается, что большинство разработчиков электронных приборов с использованием материалов SiC/GaN близки к решению проблем, обычно возникающих при переходе к массовому производству новой продукции.

Два сценария роста рынка силовых элементов на новых м атериалах: обычный и взрывной (Yole)

Два сценария роста рынка силовых элементов на новых материалах: обычный и взрывной (Yole)

Кроме силовых элементов для электромобилей материалы SiC/GaN планируется использовать для всего спектра электроники — как низковольтной (до 600 В), так и высоковольтной (до 3300 В). Это схемы компенсации коэффициента мощности (PFC), солнечная и ветроэнергетика, блоки бесперебойного питания и многое другое.

Основные игроки на рынке новых силовых полупроводников и их рыночные доли (Yole)

Основные игроки на рынке новых силовых полупроводников и их рыночные доли (Yole)

Доминировать на рынке силовых элементов с использованием SiC/GaN будут продолжать две компании: Infineon и Cree, которым по итогам 2014 года принадлежит 68 % нового рынка. Остальные 32 % рынка делят между собой компании Rohm, STMicroelectronics, GE, Fuji Electric и другие. Ожидается, что до 2020 года рынок силовых полупроводников на новых материалах утроится и превысит уровень продаж в 436 млн долларов США.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.