Kokį energijos-taupymą ir efektyvumą didinantį poveikį diodai gali pasiekti siekiant neutralizuoti anglies dioksidą?

1, Medžiagų naujovės: plataus dažnio puslaidininkiai atveria mažo nuostolio erą
Dėl didelės varžos ir žemo perjungimo dažnio tradiciniai silicio{0}diodai turi didelių energijos suvartojimo problemų esant aukštai -įtampai ir aukštam{2}}dažniui. Plataus diapazono puslaidininkinės medžiagos, atstovaujamos silicio karbido (SiC) ir galio nitrido (GaN), tapo pagrindine diodų technologijos atnaujinimo kryptimi dėl savo fizinių pranašumų.

Sumažėjęs laidumo praradimas
SiC diodų laidumo varža yra tik 1/100–1/300 silicio -pagrįstų įrenginių. Naudojant 800 V aukštos -įtampos įkrovimo polius, laidumo nuostoliai gali būti sumažinti daugiau nei 60 %. Pavyzdžiui, ROHM SiC Schottky diodas padidina efektyvumą 3 %, palyginti su silicio{11}}pagrįstais įrenginiais, kai darbinis dažnis yra 100 kHz, o tiesioginės įtampos kritimas sumažėja nuo 0,45 V iki 0,28 V, todėl sistemos efektyvumas padidėja 0,4 procentinio punkto.
Jungiklių charakteristikų optimizavimas
SiC diodų atvirkštinis atkūrimo laikas yra artimas nuliui, o aukšto -dažnio perjungimo charakteristikos žymiai pagerina galios konversijos efektyvumą. Duomenų centrų maitinimo sistemose galios elektroniniai moduliai, naudojantys SiC diodus, gali padidinti konversijos efektyvumą nuo tinklo krašto iki procesoriaus nuo 80% iki daugiau nei 90%, sutaupydami daugiau nei 200 kWh elektros vienam serveriui per metus.
Atsparumas aukštai temperatūrai ir integracija
SiC įrenginiai gali stabiliai veikti aplinkoje, aukštesnėje nei 200 laipsnių, sumažinant šilumos išsklaidymo projektavimo sudėtingumą. Dėl modulinės pakuotės Tongfangdi Yi silicio karbido diodas sumažina lusto plotą 20 %, kartu integruodamas vairavimo grandines ir apsaugos funkcijas, kad sudarytų didelio-galios tankio kompozitą, tinkantį tokiems scenarijams kaip elektromobilių įkrovimo moduliai ir pramoninių variklių pavaros.
2, programos scenarijaus išplėtimas: nuo vieno komponento iki sistemos lygio energijos-taupymas
Energiją{0}}taupanti ir efektyvumą didinanti diodų vertė išplėtė nuo tradicinių lygintuvų ir įtampos reguliavimo funkcijų iki visos grandinės energijos valdymo, apimančios pagrindines sritis, tokias kaip nauja energijos gamyba, elektrinės transporto priemonės, pramoninis valdymas ir duomenų centrai.

Nauja energijos gamyba: gerinamas fotovoltinio keitiklio efektyvumas
Fotovoltinėse sistemose SiC diodai, naudojami DC{0}}AC keitikliams, gali sumažinti perjungimo nuostolius 30 % ir pagerinti sistemos efektyvumą 2–3 procentiniais punktais. Kaip pavyzdį paėmus 100 MW fotovoltinę elektrinę, metinė elektros energijos gamyba gali padidėti 2 mln. kWh ir sumažinti anglies dvideginio emisiją 1600 tonų.
Elektrinės transporto priemonės: sutrumpinamas įkrovimo laikas ir padidinamas atstumas
800 V aukštos-įtampos greitojo įkrovimo platformoje SiC diodai ir MOSFET veikia kartu, kad padidintų įkrovimo modulio galios tankį iki 35 kW/L, o įkrovimo efektyvumas siekia 98%. Pritaikius SiC maitinimo įrenginius, Tesla Model 3 padidino savo diapazoną 5%, o įkrovimo laiką sumažino 20%.
Pramoniniai varikliai: sumažina energijos sąnaudas ir priežiūros išlaidas
Pramoninės variklių sistemos sunaudoja 45 % viso pasaulio elektros suvartojimo, o kintamo dažnio pavaros, naudojantys SiC diodus, gali padidinti variklio efektyvumą nuo 85 % iki 95 %. Pavyzdžiui, atnaujinus tam tikrą plieno įmonę, metinis elektros energijos sutaupymas siekė 120 mln. kWh, o anglies dvideginio emisija sumažėjo 96 000 tonų.
Duomenų centras: energijos valdymo ir aušinimo optimizavimas
Duomenų centrų energijos suvartojimas sudaro 2 % viso pasaulio, o naudojant SiC diodų galios modulius PUE (Power Usage Efficiency) vertė gali sumažėti iki mažesnės nei 1,1. Pavyzdžiui, ypač didelio masto duomenų centrai, metinis energijos sutaupymas viršija 50 mln. kWh, o tai prilygsta 40 000 tonų standartinės anglies suvartojimo sumažinimui.
3, Pramonės grandinės bendradarbiavimas: lokalizacijos pakeitimas ir ekologinė rekonstrukcija
Atsižvelgiant į pasaulinės tiekimo grandinės restruktūrizavimą, Kinijos diodų pramonė pereina nuo „tendencijos sekimo“ prie „pirmaujančio kelio“ technologinių proveržių ir ekologinės sinergijos dėka.

Medžiagos pabaiga: SiC substrato gamybos pajėgumų išplėtimas
Vidaus įmonės, pvz., Tianyue Advanced ir Sanan Optoelectronics, pasiekė masinę 6 colių SiC substratų gamybą, o pasaulinis gamybos pajėgumas iki 2025 m. sieks 30 %. Palyginti su 2020 m., substrato kaina sumažėjo 60 %, todėl SiC diodų kaina nuo 10 USD už lustą ir 2 USD vartotojų elektroninėje talpykloje.
Gamybos pabaiga: iteracinis pakavimas ir testavimo technologija
Vidaus įmonės naudoja miniatiūrines pakavimo technologijas, tokias kaip DFN ir SODFL, kad sumažintų diodų parazitinį induktyvumą 50 % ir prisitaikytų prie didelio -tankio PCB išdėstymo. Pavyzdžiui, „Shilanwei“ 1200 V SiC diodas yra supakuotas ant vario pagrindo, o tai sumažina temperatūros kilimą 40 laipsnių, palyginti su tradiciniais gaminiais, ir žymiai pagerina sistemos patikimumą.
Naudojimo pabaiga: gilus ekologinės grandinės surišimas
BYD, Huawei Digital Energy ir kiti sistemų gamintojai bendradarbiauja su diodų įmonėmis kurdami pritaikytus produktus. Pavyzdžiui, „Yangjie Technology“ bendradarbiavo su BYD, kad sukurtų automobiliams skirtus SiC diodus, kurie buvo plačiai taikomi Han EV modeliuose, kurių vienos transporto priemonės vertė viršija 500 juanių, sudarant uždarą -ciklo „medžiagų lustų sistemų“ ekosistemą.