新 IC 工艺的开发和商业化,尤其是有些激进的工艺,在我看来一直是设备技术的神奇和神秘的终结。是的,有聪明的电路、架构和拓扑结构,但是构思一个新的过程,然后让它成为现实和可制造的——以及现实所需要的一切——似乎需要对物理定律、材料科学、量子理论、以及更多。事情并没有就此结束:在工艺技术进步之后,我们仍然需要提出设计规则和模型,以便 IC 设计人员和生产流程能够真正利用该工艺。
增强型氮化镓 (GaN) 晶体管已商用五年多。市售的 GaN FET 设计为比最先进的硅基功率 MOSFET 具有更高的性能和更低的成本。这一成就标志着 60 年来第一次在性能和成本方面任何技术都可以与硅相媲美,并标志着古老但老化的功率 MOSFET 的最终取代。
在过去的十年间里,物联网传感器设备以它可实现的更智能、更便捷、更广泛的连接引发了业界和大众媒体的关注,在提高农业作物产量、道路交通流畅、工厂生产效率等方面发挥了积极的作用。可以说,几乎各个行业都在采用物联网传感器和智能设备变革企业的运营模式。鉴于物联网所展现出的种种优势,Machina Research预计2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到252亿个。
超级电容器的面积是基于多孔炭材料,该材料的多孔结构允许其面积达到2000m2/g,通过一些措施可实现更大的表面积。超级电容器电荷分离开的距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的。该距离(
由于暴风雨和倒下的树木,我们最近发生了短期的社区停电。由于它只持续了大约 8 个小时,这只是一个小小的不便,但它主要提醒我们,我们在家里多么依赖电力作为便利和必需品。毫不奇怪,非正式的邻里讨论转向了家庭不间断电源系统的可取性,根据大小和安装问题,
UCC28781是一款零电压开关 (ZVS) 控制器,可在非常高的开关频率下使用,以最大限度地减小变压器的尺寸并实现高功率密度。 通过直接同步整流器 (SR) 控制,控制器不需要单独的 SR 控制器,因为它可以直接驱动 SR FET 以最大限度地提高效率并简化设计。(对于隔离式应用,需要隔离式栅极驱动器 IC。)
像你们大多数人一样,多年来,我随机收集了 AC/DC 和 AC/AC 电源适配器单元——通常被称为“电源插头”。毕竟,即使它所驱动的单元已经消失,如果它仍然可以工作,哪个工程师会愚蠢到扔掉它? 此外,即使适配器本身已失效,将来仍有可能派上用场的圆头(同轴)连接器。有一次,我甚至准备花时间给我的每个适配器编号,然后建立一个数据库,用输出类型(AC 或 DC)、电压和电流以及连接器类型、极性和尺寸来调用每个适配器。但我认为这样做是一种不健康的强迫行为的标志。
碳化硅 (SiC) MOSFET 在功率半导体行业取得了重大进展,这要归功于与硅基开关相比的一系列优势。这些包括更快的开关、更高的效率、更高的工作电压和更高的温度,从而产生更小、更轻的设计。 这些属性导致了一系列汽车和工业应用。但是像 SiC 这样的宽带隙器件也带来了设计挑战,包括电磁干扰 (EMI)、过热和过压条件,这些可以通过选择正确的栅极驱动器来解决。
Wolfspeed,前身为 Cree,以一项重大的设计胜利开始了其品牌重塑:与通用汽车达成供应链协议,为汽车制造商的电动汽车开发和生产碳化硅 (SiC) 半导体。8 月,Wolfspeed 以 8 亿美元的价格扩大了与 STMicroelectronics 的多年协议,以供应 150 毫米裸片和外延 SiC 晶圆。
我怀疑你们中的许多人都有一个抽屉或盒子,里面装满了您不再使用或已死的设备的 AC/DC 充电器;我当然愿意。大多数人将这些不再需要的充电器杂乱无章(图 1 ),而其他人则更有条理。
Eggtronic 获得专利的交流无线电源混合技术旨在提高家用和汽车 应用无线充电应用的功率和效率。 Eggtronic 的首席执行官兼创始人 Igor Spinella 表示,被称为 E 2 WATT 的专有技术由 GaN 半桥和 dsPIC33 微控制器支持。这种安排融合了传统的电源适配器和 Qi 无线发射器,提高了效率以克服 Qi 无线功率传输标准带来的挑战。
电力电子仍然主要基于标准硅器件。虽然三电平和其他硅电路拓扑正在出现以提高效率,但新的碳化硅 (SiC) 设计正在出现,以满足电动汽车不断增长的高功率要求。 三菱电机美国公司的功率器件经理强调了碳化硅与标准硅实现相比的前景。他们表示,可以通过将硅与碳化硅相结合的混合技术来提高效率。例如,具有碳化硅肖特基势垒二极管的硅基绝缘栅双极晶体管 (IBGT) 以相对较小的成本增加实现了效率提高。对于许多应用来说,这代表了成本和性能之间的折衷。
在过去的几十年中,碳化硅和氮化镓技术的进步一直以发展、行业接受度不断提高和有望实现数十亿美元收入为特征。第一个商用 SiC 器件于 2001 年以德国英飞凌的肖特基二极管的形式问世。随之而来的是快速发展,到 2026 年,工业部门现在有望超过 40 亿美元。 2010 年,当总部位于美国的 EPC 交付其超快速开关晶体管时,GaN 首次惊艳了整个行业。市场采用率尚未与 SiC 相匹配,但到 2026 年,功率 GaN 收入可能达到 10 亿美元。
初创公司mqSemi提出了一种适用于基于功率 MOS 的器件的单点源 MOS (S-MOS) 单元概念。S-MOS 概念已通过使用 Silvaco Victory 工艺和设备软件的 3D-TCAD 模拟在 1200V SiC MOSFET 结构上进行了调整和实施。提供了全套静态和动态结果,用于比较 S-MOS 与采用平面和沟槽 MOS 单元设计的参考 SiC MOSFET 2D 结构。
超级电容器正在超越电池,提供安全性、更快的充电和尺寸优势,同时有助于消除一系列汽车、电网和 IT 应用中的复杂电池管理系统。 超级电容器在当今的电子设备和能源系统中变得越来越重要。据估计,到2025年,超级电容器市场预计将达到35亿美元,到2020年至2025年之间的复合年均增长率预计为20%。