Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?

ghost666 25 Lip 2019 16:24 2700 24
  • Kompaktowe zasilacze prądu przemiennego o dużej mocy można zbudować przy użyciu urządzeń wykorzystujących złącza oparte o materiały takie jak: SiC (weglik krzemu), GaN (azotek galu) i Si (krzem), jak wskazuje najnowsza analiza produktów TechInsights.

    Zasilacze sieciowe i ładowarki są stałym przypomnieniem, że urządzenia mobilne, nie są aż tak mobilne, jak byśmy chcieli. Każde urządzenie mobilne musi być regularnie ładowane, najczęściej z sieci. Podczas gdy wymagania co do technologii ładowania baterii pozostają takie same, technologia ładowania się zmienia. Urządzenia krzemowe są dojrzałą technologią w tej dziedzinie, ale producenci rozważają obecnie zastosowanie węglika krzemu (SiC) i azotku galu (GaN), aby osiągnąć większą sprawność tych urządzeń.

    Początkowo większość zasilaczy AC była liniowym zasilaczem, który łączył transformator z mostkiem prostowniczym i baterią kondensatorów filtrujących, aby przekształcić napięcie AC z sieci na prąd stały niskiego napięcia odpowiedni do np. ładowania akumulatora. Adaptery te były ograniczone do określonych napięć wejściowych prądu zmiennego, aby utworzyć określone napięcia stałe na wyjściu i na ogół nie mogą być używane na całym świecie. Były również ciężkie, niewygodne, a dla każdego urządzenia wymagającego zasilania prądem stałym wymagany był zwykle inny zasilacz. Ponadto technologia oparta na transformatorze i układzie liniowym była mało wydajna, ponieważ niepotrzebnie rozpraszana była moc, która przekształcana była w ciepło i rozpraszała się nawet wtedy, gdy zasilacz nie był obciążony.

    Zasilacze impulsowe (SMPS) stopniowo wypierają technologię opartą na transformatorach liniowych już od lat '80 XX wieku. Stosowane są różne topologie obwodów, ale zasadniczo wszystkie są oparte na tej samej zasadzie. Napięcie przemienne jest prostowane do wysokiego napięcia stałego, które napędza obwód impulsowy. Zawiera on transformator działający przy wysokiej częstotliwości, za którym znajduje się prostownik i filtr z którego i wyprowadza się zadane napięcie stałe.

    Ogromną zaletą układów SMPS jest to, że mogą być używane z różnymi napięciami i częstotliwościami wejściowymi po stronie pierwotnej, dzięki czemu można wytwarzać „międzynarodowe” zasilacze. Ponadto mogą być one łatwo skonfigurowane do wytwarzania różnych napięć wyjściowych. Regulacja napięcia jest osiągana przez zmianę stosunku czasu włączenia do wyłączenia obwodu przełączającego wysokiego napięcia.

    Stosunkowo nowy standard zasilania USB-C ma na celu zapewnienie zmiennej mocy ładowania - do 100 W (np. 20 V i 5 A), dzięki czemu pojedynczy zasilacz sieciowy może być następnie używany do ładowania szerokiej gamy urządzeń. Ponadto kable takie są dwukierunkowe, co oznacza, że ​​ten sam kabel może być używany do ładowania laptopa z monitora lub smartfona z laptopa. Moc i napięcie ładowania są konfigurowane dynamicznie, gdy urządzenia są ze sobą połączone.

    SMPS do zastosowań konsumenckich zwykle wymaga tranzystora polowego (FET) o napięciu pracy około 600 V. Ten FET służy do przełączania wysokiego napięcia z wysoką częstotliwością. Napięcie to następnie podawane jest na transformator w przetwornicy. Odpowiednie szerokopasmowe FET można wytwarzać za pomocą azotku galu (GaN), węglika krzemu (SiC) lub krzemu (Si). Silikonowa super-złączowa technologia MOSFET obecnie dominuje na rynku zasilaczy AC dla urządzeń mobilnych, ale elementy wykonane z GaN i SiC obiecują wyższą wydajność i mniejsze rozmiary.

    Proponowane urządzenia GaN to tranzystory lateralne o wysokiej mobilności elektronów (HEMT) utworzone na podłożach GaN-na-Si. Istnieje kilka wdrożeń technologii szerokoprzerwowej na rynku zasilaczy sieciowych, ale jak dotąd żaden z głównych producentów OEM nie przyjął tej technologii. Przyjrzyjmy się bliżej trzem urządzeniom wykorzystującym nowoczesne technologie i porównajmy je.

    Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?
    Tranzystory z węglika krzemu (SiC)

    W 2016 roku analitycy z TechInsights analizowali ładowarkę do laptopów Avogy Zolt (model ZM070LTPX01-G). Firma Avogy twierdziła, że jest dostawcą urządzeń GaN, ale analitycy odkryli, że Zolt zawiera FET mocy wykonany z SiC, prawdopodobnie wyprodukowany przez Cree, ale zapakowany z oznaczeniami Avogy.

    Specjaliści z PntPower.com stwierdzili następnie, że jednym z powodów, dla których Avogy używał urządzenia SiC było to, że był on dostępny w tym czasie na rynku. Zdjęcie po prawej stronie przedstawia płytę główną ładowarki do laptopa Zolt, ze wskazaną lokalizacją układu AV150-00028 wykonanego z węglika krzemu.

    Avogy nie istnieje już jako niezależna firma, ale Avogy Zolt jest nadal dostępny do zakupu za pośrednictwem sprzedawców zewnętrznych. TechInsights wyśledziło aż 14 zwycięstw technologicznych dla projektu Zolt w firmach takich jak Infineon, Maxim, Microchip i Texas Instruments.

    Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?
    Elementy z azotku galu (GaN)

    Od 2016 roku technologia GaN poczyniła znaczne postępy na rynku komercyjnym. Coraz więcej dostawców oferuje obecnie zasilacze oparte na takich układach. Są wśród nich dostawcy tacy jak RAVPower, Anker, FINsix czy Made in Mind (Mu One).

    Wielu dostawców oferuje obecnie urządzenia GaN FET, począwszy od małych startupów, takich jak GaN Systems i Navitas, aż po dużych graczy, takich jak Infineon czy Panasonic. Niedawno firma TechInsights opublikowała wyniki analizy ładowarki USB RAVPower RP-PC104 45 W, która była reklamowana jako zawierająca elementy GaN.

    "Odkryliśmy, że RP-PC104 zawiera dwa układy scalone NavNas NV6115 z GaN" wskazują inżynierowie badający ten system. Zdjęcie po prawej stronie przedstawia główną płytkę drukowaną zasilacza RP-PC104 z zaznaczonymi lokalizacjami układów Navitas NV6115.

    Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?
    Elementy Navitas znaleźć można też w ładowarce Made in Mind Mu One 45 W oraz w ładowarce Aukey PA-U50 24 W USB. Ładowarka Mu One miała zasadniczo taką samą konstrukcję jak ładowarka RavPower. Oba wydają się być oparte na projektach referencyjnych stworzonych przez Navitas.

    Aukey PA-U50 cieszył się szczególnym zainteresowaniem techników, ponieważ zawierał nowy zintegrowany półmostek - Navitas NV6250, który jest obecnie szczegółowo analizowany przez specjalistów z TechInsights. Zdjęcie po prawej stronie pokazuje zintegrowaną matrycę elementów GaN HEMT w NV6115 z ładowarki RP-PC10.

    Nowoczesne tranzystory krzemowe (Si)

    Firma TechInsights badała niedawno również zasilacz Innergie 60C z złączem USB-C o mocy 60 W. Wyprodukowany był przez Delta Electronics Group i miał zawierać zawierać elementy GaN. Internetowe plotki sugerowały alternatywnie, że urządzenie zawierać może nowy MOSFET o napięciu 600 V od Infineona
    - CoolMOS i że Delta zasłania oznaczenia tych elementów farbą ochronną.

    Analiza Innergie 60C przez TechInsights potwierdziła zarówno obecność elementu IPL60R185C7 od Infineona, jak i zastosowanie farby zabezpieczającej. Nie znaleziono natomiast komponentu z GaN.

    Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?
    Zdjęcie po prawej stronie pokazuje jedną z kilku małych płytek drukowanych znalezionych w zasilaczu Innergie 60C. Lokalizacja CoolMOSa od Infineona - IPL60R185C7 z ukrytymi oznaczeniami jest zaznaczona na zdjęciu. TechInsights planuje przeprowadzić szczegółową analizę tego elementu w najbliższej przyszłości.

    Podsumowanie

    Co ciekawe, w przypadku trzech zaprezentowanych powyżej zasilaczy, wydaje się, że to Innergie 60C zapewnia najlepszą ogólną sprawność systemu (patrz tabela poniżej).

    Jedną z miar sprawności ładowarki mobilnej jest jej gęstość mocy, czyli waty wytwarzane na cal sześcienny objętości. Innergie 60C jest wyraźnym zwycięzcą w tej konkurencji, z najwyższą gęstością mocy, wynoszącą 17,4 W/in³. Starsza konstrukcja - Avogy Zolt - ma z kolei największą objętość i najniższą gęstość mocy.

    Delta, producent Innergie 60C, jest uznanym producentem zasilaczy. Firma twierdzi, że produkuje ok. 80 milionów adapterów do notebooków rocznie. Prawdopodobnie konstrukcja Innergie 60C jest dużo lepiej zoptymalizowana niż pozostałych. W przypadku urządzeń opartych na GaN wymagana jest dalsza optymalizacja, jeśli mają one skutecznie konkurować z krzemową technologią MOSFET.

    Kontrola kilku komercyjnych ładowarek od głównych producentów OEM, w tym urządzeń dostarczanych z Google Pixel 3, Huawei Mate 200 Pro i szybkiej ładowarki dla Nokia 9 PureView, wykazała, że we wszystkich tych elementach znajdują się krzemowe MOSFETy. Wyraźnie widać zatem, że technologia Si nadal dominuje na tym rynku.

    Ze względu na stosunkowo wysoki koszt technologii SiC jest mało prawdopodobne, aby osiągnęła ona szeroki sukces na rynku zasilaczy. Zamiast tego technologia ta jest lepiej dostosowana do zastosowań wysokonapięciowych i skutecznie wypiera krzemowe moduły IGBT na rynku pojazdów elektrycznych i hybrydowych.

    Firma TechInsights odkryła również, że ​​zasilacze z GaN nie przewyższają jeszcze wysokiej jakości zasilaczy opartych na krzemowych elementach pod względem gęstości mocy. Niemniej jednak. znane korzyści technologiczne GaN w połączeniu z powszechnym zainteresowaniem przemysłu opracowywaniem rozwiązań opartych na tym materiale, przyczynią się do sukcesu rynkowego tej technologii. Elementy oparte o GaN znajdą się niebawem częściej w zasilaczach o wysokiej wydajności, małej obudowie i coraz wyższej mocy.

    Obecnie na rynku tranzystorów mocy GaN HEMT jest wielu graczy, w tym zarówno stosunkowo nowe start-upy, jak i duże firmy o ustalonej pozycji. W tej chwili wydaje się, że istnieją odrębne nisze rynkowe dla technologii Si i SiC, i należy spodziewać się, że postępujące innowacje posuną cały sektor naprzód, dzięki czemu GaN stanie się większym graczem w sektorze zasilaczy impulsowych.

    Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?


    Źródło: https://www.eetimes.com/author.asp?section_id=36&doc_id=1334920

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9303 postów o ocenie 6884, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • PCBway
  • #2
    Armadon
    Poziom 12  
    Czyli tak w dużym skrócie - dla tych co im się czytać nie chce - mamy nową super technologię (GaN) która wcale nie jest taka super ale jak inne technologie nie będą rozwijane w tym kierunku co nasza to może kiedyś będzie.
    Z mojego osobistego punktu widzenia - i nie każdy musi się z nim zgadzać - jest to typowy korpo-bełkot skierowany do ludzi na stanowiskach kierowniczych którzy nie mają pojęcia o temacie ale decydują na co wydać hajs (inwestujcie w GaN bo to technologia przyszłości).
    Z punktu widzenia elektronika bezwartościowy - ze względu na wyjątkowo niski poziom nasycenia szeroko pojętą wiedzą techniczną - chociażby nie ma tak podstawowej rzeczy jak konkretne porównanie parametrów tranzystorów wykonanych w poszczególnych technologiach.
  • #3
    RitterX
    Poziom 37  
    SiC stał się już faktem w energoelektronice. Bez tego materiału długo np. diody Schottky'ego nie mogły wyjść poza 100V napięcia przebicia a dzisiaj na SiC 1.2kV. Na upowszechnienie tej technologii będzie potrzeba jeszcze z 10 lat zanim nie stanie się na tyle powszechna, że zaczną znikać z list produkcji stare elementy. Nie wiem jak mocno obecnie są rozwijane przetworniki CCD w oparciu o SiC, które mają lepszą czułość od zwykłych krzemowych? GaN to póki co domena laserów, diod i elementów mikrofalowych. Cena podłoży robi swoje.
    Ciekawie wyglądałoby przyjrzenie się technologii GaN użytej do produkcji? Nie do końca jestem przekonany czy jest to robione na kryształach GaN czy też osadzany GaN na krzemie?
    Wiele informacji dotyczących GaN jest u EPC https://epc-co.com/epc .
  • #4
    zgierzman
    Poziom 21  
    RitterX napisał:
    Czyli tak w dużym skrócie - dla tych co im się czytać nie chce - mamy nową super technologię (GaN) która wcale nie jest taka super ale jak inne technologie nie będą rozwijane w tym kierunku co nasza to może kiedyś będzie.


    Tak, a "stary dobry MOSFET" nadal rządzi:

    ghost666 napisał:
    Innergie 60C zapewnia najlepszą ogólną sprawność systemu

    ghost666 napisał:
    zasilacz Innergie 60C z złączem USB-C o mocy 60 W. Wyprodukowany był przez Delta Electronics Group i miał zawierać zawierać elementy GaN. Internetowe plotki sugerowały alternatywnie, że urządzenie zawierać może nowy MOSFET o napięciu 600 V od Infineona

    ghost666 napisał:
    Analiza Innergie 60C przez TechInsights potwierdziła zarówno obecność elementu IPL60R185C7 od Infineona, jak i zastosowanie farby zabezpieczającej.


    Wygląda na to, że nie nie tylko nie jest taka super, ale jeszcze firmy kłamią jeśli chodzi o jej zastosowanie.
    "ZROBILIŚMY SAMOCHÓD NAPĘDZANY WODĄ!" A pod maską zwykły silnik spalinowy i zbiornik benzyny ukryty w nadkolu... Pięknie.
  • PCBway
  • #5
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 35  
    ghost666 napisał:
    Jedną z miar sprawności ładowarki mobilnej jest jej gęstość mocy, czyli waty wytwarzane na cal sześcienny objętości.

    :-D
  • #6
    zgierzman
    Poziom 21  
    Szyszkownik Kilkujadek napisał:
    ghost666 napisał:
    Jedną z miar sprawności ładowarki mobilnej jest jej gęstość mocy, czyli waty wytwarzane na cal sześcienny objętości.

    :-D

    Nie ma się z czego śmiać. Chciałbyś nosić ze sobą zasilacz do laptopa, który ma objętość sześciotomowej encyklopedii?
    Nie, chciałbyś, żeby zasilacz był mały i lekki.
    A może ktoś lubi pograć na laptopie, więc najlepiej jakby dawał z kilowat mocy...
  • #7
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 35  
    Myślałem, że sprawność to stosunek energii wejściowej do wyjściowej...? Tylko tyle i już.
    Sprawność to sprawność. A gęstość mocy to zupełnie inny parametr.
  • #8
    zgierzman
    Poziom 21  
    Masz rację, ale wiadomo o co chodzi. :-)
    Słówko może nie za szczęśliwie dobrane, bo w oryginale jest "One of the metrics for performance of a mobile charger is power density,", więc @ghost666 mógł napisać "jakości", może "wydajności", czy jakoś tak, i byłoby lepiej. Ale mnie w każdym razie nie ukłuło to w oczy.
  • #10
    cefaloid
    Poziom 31  
    Armadon napisał:
    Czyli tak w dużym skrócie - dla tych co im się czytać nie chce - mamy nową super technologię (GaN) która wcale nie jest taka super ale jak inne technologie nie będą rozwijane w tym kierunku co nasza to może kiedyś będzie.
    Z mojego osobistego punktu widzenia - i nie każdy musi się z nim zgadzać - jest to typowy korpo-bełkot skierowany do ludzi na stanowiskach kierowniczych którzy nie mają pojęcia o temacie ale decydują na co wydać hajs (inwestujcie w GaN bo to technologia przyszłości).
    Z punktu widzenia elektronika bezwartościowy - ze względu na wyjątkowo niski poziom nasycenia szeroko pojętą wiedzą techniczną - chociażby nie ma tak podstawowej rzeczy jak konkretne porównanie parametrów tranzystorów wykonanych w poszczególnych technologiach.


    Wiesz pierwsze tranzystory też miały parametry o wiele gorsze od współczesnych im lamp elektronowych.
    Czy wobec tego, z perspektywy czasu, inwestowanie w produkcję tranzystorów to był "typowy korpo-bełkot skierowany do ludzi na stanowiskach kierowniczych którzy nie mają pojęcia o temacie ale decydują na co wydać hajs" ponieważ "mamy nową super technologię (tranzystor) która wcale nie jest taka super ale jak inne technologie (lampy elektronowe) nie będą rozwijane w tym kierunku co nasza to może kiedyś będzie"?

    Odpowiedź na powyższe możesz zachować dla siebie....
  • #11
    zgierzman
    Poziom 21  
    cefaloid napisał:
    Wiesz pierwsze tranzystory też miały parametry o wiele gorsze od współczesnych im lamp elektronowych.


    Ciekawe, czy wtedy też zdarzały się przypadki, że radio reklamowane jako tranzystorowe, nie miało w środku ani jednego tranzystora?
  • #12
    cefaloid
    Poziom 31  
    zgierzman napisał:
    cefaloid napisał:
    Wiesz pierwsze tranzystory też miały parametry o wiele gorsze od współczesnych im lamp elektronowych.


    Ciekawe, czy wtedy też zdarzały się przypadki, że radio reklamowane jako tranzystorowe, nie miało w środku ani jednego tranzystora?


    Nie widzę związku z moim komentarzem. Nie odnosiłem się do tej kwestii.
  • #13
    AdrianK17
    Poziom 15  
    Byłby to strzał w kolano, ale zastosowanie choć jednego, otoczonego lampami, wpisuje się w deklarację producenta :-D
  • #14
    czareqpl
    Poziom 29  
    Gdy byłem w zeszłym roku na szkoleniu w laboratorium CREE/Wolfspeed w Monachium to badaliśmy tam dwa zasilacze oparte na SiC.
    Generalnie technologia fajna ale głównie dla na przykład kolejowej.

    Niezła sprawność wychodzi gdy mamy takie parametry:
    Vin = 1200V
    Vout = 650V
    Iout = 6A

    Ponieważ złącze SiC ma powiedzmy 0.2Ohma Rdson to licząc sprawność jesteśmy bardzo blisko 100%.
    Zasługa tej wysokiej sprawności to możliwość obsługi bardzo wysokiego napięcia przez co prąd przewodzenia (i strat) jest bardzo mały...
    Normalnie Rdson 0.2Ohma to śmiech na sali w technice krzemowej.

    Zasilacz o parametrach jak wyżej ma moc wyjściową 6x650 = 3.9kW, moc strat poniżej 10W... Rozmiar mniej więcej tyle co przyłożone do siebie 4 paczki papierosów.

    Zatem w niektórych branżach gęstość mocy na cm3 potrafi być naprawdę spora.

    Infineon zapowiedział w marcu, że będzie cisnął w GaN ale na średniej mocy i przy wysokiej częstotliwości kluczowania.
    ST odkąd podpisało umowę dystrybucyjną z Teslą, wycofało się ze sprzedaży SiC w Europie...
  • #15
    zgierzman
    Poziom 21  
    cefaloid napisał:
    zgierzman napisał:
    cefaloid napisał:
    Wiesz pierwsze tranzystory też miały parametry o wiele gorsze od współczesnych im lamp elektronowych.


    Ciekawe, czy wtedy też zdarzały się przypadki, że radio reklamowane jako tranzystorowe, nie miało w środku ani jednego tranzystora?


    Nie widzę związku z moim komentarzem. Nie odnosiłem się do tej kwestii.


    Porównywałeś obie sytuacje (lampa/tranzystor - krzem/GaN) i z kontekstu wynikało, że współczesny "korpo-bełkot" jest równoznaczny z tym przed laty. Sensowny i potrzebny. Więc zadaję pytanie: czy aby na pewno sensowny?
    To się okaże dopiero po czasie, ale wychwalanie technologii, i kłamanie w żywe oczy, że się ją stosuje, jest z pewnością co najmniej nieetyczne. Taki właśnie marketingowy bełkot.
    I stąd drugie pytanie: czy w przywołanej przez Ciebie sytuacji też takie praktyki miały miejsce?
  • #16
    cefaloid
    Poziom 31  
    zgierzman napisał:
    cefaloid napisał:
    zgierzman napisał:
    cefaloid napisał:
    Wiesz pierwsze tranzystory też miały parametry o wiele gorsze od współczesnych im lamp elektronowych.


    Ciekawe, czy wtedy też zdarzały się przypadki, że radio reklamowane jako tranzystorowe, nie miało w środku ani jednego tranzystora?


    Nie widzę związku z moim komentarzem. Nie odnosiłem się do tej kwestii.


    Porównywałeś obie sytuacje (lampa/tranzystor - krzem/GaN) i z kontekstu wynikało, że współczesny "korpo-bełkot" jest równoznaczny z tym przed laty. Sensowny i potrzebny. Więc zadaję pytanie: czy aby na pewno sensowny?
    To się okaże dopiero po czasie, ale wychwalanie technologii, i kłamanie w żywe oczy, że się ją stosuje, jest z pewnością co najmniej nieetyczne. Taki właśnie marketingowy bełkot.
    I stąd drugie pytanie: czy w przywołanej przez Ciebie sytuacji też takie praktyki miały miejsce?


    Ale dlaczego z uporem maniaka próbujesz wymusić ze mnie tego typu wypowiedzi?

    Powtarzam: Nie widzę związku z moim komentarzem. Nie odnosiłem się do tej kwestii. Nadinterpretacja wypowiedzi i dopowiadanie samemu sobie "co poeta miał na myśli" to jest może dobre na forum polonistycznym a nie na elektrodzie.

    Napisałem TYLKO że jeśli nowa technologia jest na początku gorsza niż ta poprzednia to wcale nie oznacza że nic z tego nie będzie. Podałem jako przykład tranzystor i lampę.

    Ty zaś wyczytałeś z tego takie rzeczy że zdębiałem.
  • #17
    pawelr98
    Poziom 37  
    cefaloid napisał:

    Wiesz pierwsze tranzystory też miały parametry o wiele gorsze od współczesnych im lamp elektronowych.


    I do dziś generalnie nadal mają pewne braki.

    Głównie w dziedzinach przeciążalności, odporności na przepięcia oraz ilości elektrod sterujących.
    W technikach radiowych nadal niezastąpione.


    Wracając do wątku przewodniego.

    SiC ma jeszcze zaletę w postaci elementów o wyższej dopuszczalnej temperaturze pracy.
    Według Mousera
    https://pl.mouser.com/new/genesicsemiconductor/genesic-transistors-rectifiers/

    Temperatura ponad 225°C czyli całkiem ładnie.

    Chociaż nie tak znowu innowacyjne bo niewiele niższą uzyskują tranzystory krzemowe w obudowach metalowych TO-3. Klasyczny 2N3055 pracuje przy 200°C.

    Wiele współczesnych tranzystorów mogłoby pracować przy wyższych temperaturach gdyby zrezygnowano z tańszego plastiku na rzecz ceramiki lub metalu.
  • #18
    krisRaba
    Poziom 27  
    cefaloid napisał:
    Napisałem TYLKO że jeśli nowa technologia jest na początku gorsza niż ta poprzednia to wcale nie oznacza że nic z tego nie będzie. Podałem jako przykład tranzystor i lampę.
    To samo było z fotografią cyfrową. Przecież na początku matryce miały tragiczne parametry i baaaardzo daleko im było do efektów fotografii klasycznej.. No ale z czasem... ;-) Teraz chyba nikt nie narzeka ;-)
  • #19
    RitterX
    Poziom 37  
    zgierzman napisał:
    RitterX napisał:
    Czyli tak w dużym skrócie - dla tych co im się czytać nie chce - mamy nową super technologię (GaN) która wcale nie jest taka super ale jak inne technologie nie będą rozwijane w tym kierunku co nasza to może kiedyś będzie.

    Tak, a "stary dobry MOSFET" nadal rządzi:

    To nie ja napisałem. Dlatego będzie mi trudno do tego się odnieść.

    W wyścigach Formuła E falowniki w technologii SiC służą do przekazywania energii w odpowiedniej formie z akumulatorów do silników. SiC jest już ogólnie dostępnym faktem i nie ma specjalnie sensu nad tym się rozwodzić. Nie dotyczy to jedynie kolejnictwa, energetyki i przemysłu samochodów elektrycznych choć w tych dziedzinach z uwagi na wolumen i możliwość sporej marży SiC jest w sumie bezkonkurencyjny. IGBT także zaczynały od tych segmentów rynku. Muszą być pieniądze na rozwój technologii.

    SiC to nie tylko napięcia i prądy pracy ale i inne prawie tak ważne parametry przyrządów półprzewodnikowych. Dopuszczalna temperatura pracy, twardość bądź miękkość włączania a przede wszystkim wyłączania, czasy regeneracji. Za to upakowanie mocy jest mocno przereklamowane. Wątpię by w ogólnej sprzedaży były dostępne np. zasilacze do laptopów o temperaturze pracy np. 80C. Technicznie nie ma problemu ale rynek tego nie przyjmie.

    GaN podobnie jak od lat stosowany AsGa to nadal problem ceny podłoży oraz kosztów dalszych etapów produkcji czyli póki co mocny śpiew przyszłości. Skoro można niewiele prymitywniej zrobić to samo w znacznie niższym koszcie za pomocą technologii Si/SiC to nikt nie będzie robił sobie pod górę.
  • #20
    Armadon
    Poziom 12  
    Chyba zostałem źle zrozumiany.
    Ja tam nie mam nic przeciwko jakiejkolwiek technologii - kto potrzebuje ten używa. Kto ma kasę to inwestuje w co mu pasuje. Ale nie w tym rzecz.
    Chodziło wyłącznie o to że artykuł na Elektrodzie - czyli portalu typowo technicznym - powinien mieć charakter techniczny. Chciałbym zobaczyć porównanie parametrów, kosztów, przykładowe aplikacje w których dane rozwiązanie sprawdza się lepiej od innych ale na przykład nie jest używane ze względu na cenę. I pod takim artykułem można by prowadzić sensowną dyskusję, wymieniać się doświadczeniami, być może ktoś po jego przeczytaniu poprawił by coś w jakimś swoim projekcie. Wydaje mi się że w tym celu powstała Elektroda.
    Dostaliśmy natomiast tłumaczenie dokumentu przeznaczonego dla średniej kadry zarządzającej i cała dyskusja pod nim wnosi raczej niewiele.
    No i odnoszę wrażenie że artykuł bardzo luźno odnosi się do pytanie postawionego w tytule.
  • #21
    czareqpl
    Poziom 29  
    Tak z drugiej ręki mogę Wam powiedzieć, że SiC'i w Polsce są obecnie wdrażane u moich klientów z branży:
    -Przemysłowe frezarki CNC oraz wycinarki laserowe
    -Przemysłowe spawarki średniej i dużej mocy
    -Ładowarki do samochodów elektrycznych

    Branża transportu publicznego jeszcze przelicza koszty, jednak z technologią SiC i jej kwotowaniem jest o tyle problem, że to cały zasilacz będzie tańszy zrobiony na SiC'ach mimo, że same tranzystory są dużo droższe. Jednak w tych zasilaczach potrzeba mniej pojemności na wejściu i wyjściu (drogiej pojemności bo wysokonapięciowej). Zmniejsza się też nieco rozmiar PCB.
    Dlatego wiele firm z branży przemysłowej delikatnie próbuje wchodzić w tą technologię, zdając sobie sprawę jednocześnie z tego, że np Wolfspeed w ciągu 3-4 lat wypuścił już 3 generacje SiC'ów.

    Podobnie jest jak pytam czy już słyszeli o nowych MCU LPC55XX. Odpowiadają, że tak ale znając poprzednie generacje tych MCU, oni sobie poczekają rok aż wyjdzie jakaś errata zamiast robić z siebie debili boksując się z czymś czego nie da się uruchomić ww procku...

    Zobaczcie jakie ciekawe obudowy ma na przykład IXYS/Littelfuse w modułach SMPD. Jest jedna obudowa z różnym wariantem wyprowadzeń. Powrzucali tam różne kombinacje np. phase-leg'i. Są nawet gotowi zrobić dedykowany element pod klienta, który kupi co najmniej 10 tysięcy sztuk.
  • #22
    RitterX
    Poziom 37  
    Ten wykres czasowy odnoszący się do wyłączania bardzo wiele mówi o możliwościach i zaletach SiC:
    Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?
    Zasilacze przyszłości - GaN, SiC czy Si?
    źródło:https://www.st.com/en/diodes-and-rectifiers/silicon-carbide-diodes.html

    Niższe straty na przełączaniu, możliwość pracy przy napięciach 1kV dla MOSFET-ów, wyższa graniczna temperatura pracy. To wszystko przełoży się na np. konieczność zamontowania mniejszego radiatora jak i użycie MOSFET-ów tam gdzie dotychczas prawie wyłącznie dominowały IGBT. Zaś zastosowanie IGBT w technologii SiC tam gdzie dotychczas królowały tyrystory czyli napięciach pracy rzędu kilku do około 10 kV.
  • #23
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    @czareqpl, kto w Polsce niby robi przemysłowe spawarki i wycinarki laserowe? Nie mówię tylko o software ale i hardware.
  • #24
    czareqpl
    Poziom 29  
    ADI-mistrzu napisał:
    @czareqpl, kto w Polsce niby robi przemysłowe spawarki i wycinarki laserowe? Nie mówię tylko o software ale i hardware.


    Lincoln Electric Bester w Bielawie :P

    Polcom Kimla :P

    A jak chcesz naprawdę hardcorową technologię to zobacz co robi Rigaku z Wrocławia... Serwomechanizmy z dokładnością do tysięcznych części stopnia, źródła promieniowania rentgenowskiego, detektory, ciekły azot i takie tam :)
  • #25
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    czareqpl napisał:
    ADI-mistrzu napisał:
    @czareqpl, kto w Polsce niby robi przemysłowe spawarki i wycinarki laserowe? Nie mówię tylko o software ale i hardware.


    Lincoln Electric Bester w Bielawie :P

    Polcom Kimla :P

    A jak chcesz naprawdę hardcorową technologię to zobacz co robi Rigaku z Wrocławia... Serwomechanizmy z dokładnością do tysięcznych części stopnia, źródła promieniowania rentgenowskiego, detektory, ciekły azot i takie tam :)


    Oprócz tego kilka firm w Polsce robi elektronikę do większych pojazdów elektrycznych, ktoś chyba robił falowniki...