Il-funzjoni tal-inverters tal-ħażna tal-enerġija mhix biss ta 'benefiċċju għat-titjib tal-effiċjenza u l-istabbiltà operattiva tas-sistemi tal-ħażna tal-enerġija, iżda sservi wkoll bħala pjattaforma ta' informazzjoni għal diversi trasmissjoni ta 'informazzjoni, ipproċessar u interazzjoni fil-ħin reali bejn il-bniedem u l-magna fis-sistema kollha tal-ħażna tal-enerġija. , li jagħmilha tagħmir kruċjali.
Inverter huwa l-qalba tal-ħażna tal-enerġija. Il-funzjoni primarja ta 'inverter tal-ħażna tal-enerġija hija li tikkonverti DC f'enerġija AC meħtieġa għall-ħajja ta' kuljum, u l-komponenti ewlenin li jiksbu din il-funzjoni huma semikondutturi tal-enerġija (bħal IGBT u MOSFET).
Dawn is-semikondutturi tal-qawwa jistgħu jaqilbu eluf jew saħansitra għexieren ta 'eluf ta' darbiet kull sekonda, u mbagħad jikkontrollaw il-bidliet taċ-ċirkwit permezz ta 'sinjali biex jikkonvertu kurrent dirett f'kurrent alternanti sinusojdali.
Permezz ta 'analiżi statistika ta' kumpaniji tal-inverter magħrufa bħal Sunac Power, Gudewei, u Jinlang Technology, il-komponenti strutturali jammontaw għal 23% tal-ispiża, IGBT u MOS jammontaw għal 20% tal-ispiża, il-komponenti manjetiċi jammontaw għal 17% tal-ispiża , u ċ-ċirkwiti integrati taċ-ċippa jammontaw għal 10% tal-ispiża. Fost dawn, IGBT, ċirkwiti integrati taċ-ċippa, kapaċitaturi, sensuri, bordijiet tal-PCB u prodotti oħra f'inverters jappartjenu għall-qasam tal-elettronika tal-enerġija.
Wieħed jista 'jara li l-apparat elettroniku tal-qawwa jammontaw għal 46% tal-ispiża tal-inverters u huma l-komponent ewlieni.
Għalhekk, ta 'min jinnota li l-apparati semikondutturi użati fl-invertituri tal-ħażna tal-enerġija jinkludu IGBT, transistor MOS, MCU, ċippa tal-ġestjoni tal-enerġija, kapaċitatur, bord tal-PCB, eċċ. Fost dawn, IGBT, transistor MOS, u IC tal-ġestjoni tal-enerġija għandhom proporzjon għoli u kwantità kbira fl-inverters tal-ħażna tal-enerġija, u huma apparati essenzjali.
Jista 'jiġi mbassar li bit-titjib tal-prosperità tal-ħażna tal-enerġija, id-domanda għal apparati semikondutturi f'inverters se tkun immexxija, li hija opportunità kbira għall-kumpaniji tal-apparat semikonduttur biex ifasslu s-suq tal-ħażna tal-enerġija fil-futur.
1. IGBT
Il-funzjonijiet ewlenin tal-IGBT fil-qasam tal-ħażna tal-enerġija huma t-trasformazzjoni tal-vultaġġ, il-konverżjoni tal-frekwenza, il-konverżjoni tal-kurrent alternanti, eċċ. Huwa mezz indispensabbli fl-applikazzjonijiet tal-ħażna tal-enerġija.
IGBT huwa mezz semikonduttur ta 'enerġija mmexxija minn vultaġġ ikkontrollat b'mod sħiħ magħmul minn BJT (Transistor Bipolari) u MOS (Transistor ta' Effett tal-Qasam tal-Gate Insulated), li jgħaqqad il-vantaġġi tal-impedenza għolja tad-dħul tal-MOSFET u l-waqgħa baxxa tal-vultaġġ tal-konduzzjoni tal-GTR. IGBT huwa l-komponent ewlieni għall-konverżjoni u t-trażmissjoni tal-enerġija, komunement magħrufa bħala l-"CPU" ta 'apparat elettroniku tal-enerġija.
Pajsaġġ kompetittiv IGBT
Minħabba d-disinn għoli u r-rekwiżiti tal-proċess tal-IGBT, kif ukoll in-nuqqas ta 'talenti tekniċi relatati mal-IGBT, bażi ta' proċess dgħajfa, u bidu tard tal-industrijalizzazzjoni tal-intrapriża fiċ-Ċina, is-suq tal-IGBT ilu monopolizzat minn intrapriżi multinazzjonali kbar barranin.
Mill-2015, ir-rata ta 'awtosuffiċjenza IGBT taċ-Ċina qabżet l-10% u qed tiżdied gradwalment. Huwa mistenni li r-rata ta 'awtosuffiċjenza IGBT taċ-Ċina se tilħaq 40% sal-2024. Ibbażat fuq ir-rekwiżit tad-domestikazzjoni tal-komponenti ewlenin proposti fil-politiki nazzjonali rilevanti, is-sostituzzjoni domestika saret it-tendenza tal-iżvilupp tal-industrija domestika tal-IGBT.
Fil-preżent, is-suq domestiku IGBT huwa ddominat prinċipalment minn manifatturi barranin bħal Infineon, Mitsubishi Electric, u Fuji Electric. L-aqwa tliet kumpaniji fis-sehem tas-suq Ċiniż tal-IGBT huma Infineon, Mitsubishi Electric u Fuji Electric. Fosthom, Infineon għandu l-ogħla proporzjon ta '15.9%.
2. transistor MOS
MOSFET huwa tip ta 'FET b'bieb iżolat, fejn il-vultaġġ jiddetermina l-konduttività tal-apparat. L-invenzjoni tal-MOSFETs kienet li tegħleb l-iżvantaġġi tal-FETs, bħal reżistenza għolja tad-drain, impedenza moderata tad-dħul, u tħaddim bil-mod. Allura MOSFETs jistgħu jissejħu l-forma avvanzata ta 'FET.
MOSFETs huma komunement użati għall-bidla jew l-amplifikazzjoni tas-sinjali. Il-kapaċità li tinbidel il-konduttività bil-vultaġġ applikat tista 'tintuża biex tkabbar jew taqleb sinjali elettroniċi.
Il-MOSFETs huma l-aktar transisters komuni fiċ-ċirkwiti diġitali sal-lum, peress li ċipep tal-memorja jew mikroproċessuri jista 'jkun fihom mijiet jew miljuni ta' transisters.
Minħabba l-kapaċità tagħhom li jkunu magħmula minn semikondutturi tat-tip p jew tat-tip n, transisters MOS komplementari jistgħu jintużaw biex jimmanifatturaw ċirkwiti ta 'swiċċ b'konsum ta' enerġija baxx ħafna fil-forma ta 'loġika CMOS.
F'ċirkwiti diġitali u analogi, MOSFETs issa huma saħansitra aktar komuni minn BJTs.
3. Ċippa tal-ġestjoni tal-enerġija
Ċippa tal-ġestjoni tal-enerġija hija ċippa f'sistemi ta 'apparat elettroniku li hija responsabbli għall-konverżjoni, distribuzzjoni, skoperta, u ġestjoni oħra tal-enerġija elettrika. Prinċipalment responsabbli għall-identifikazzjoni tal-amplitudni tal-provvista tal-enerġija tas-CPU, li tiġġenera mewġ korrispondenti tat-torque qosra, u tmexxi l-output tal-enerġija taċ-ċirkwit sussegwenti.
Uħud miċ-ċipep ewlenin tal-ġestjoni tal-enerġija huma ċipep doppji in-line, filwaqt li oħrajn huma pakketti ta 'immuntar tal-wiċċ. Fost dawn, iċ-ċippa tas-serje HIP630x hija ċippa klassika tal-ġestjoni tal-enerġija mfassla mill-kumpanija magħrufa tad-disinn taċ-ċippa Intersil.
Isostni provvista ta 'enerġija b'żewġ/tliet/erba' fażijiet, tappoġġja l-ispeċifikazzjoni VRM9.0, il-firxa tal-ħruġ tal-vultaġġ hija 1.1V-1.85V, tista 'taġġusta l-output għal intervalli ta' 0.025V, swiċċ frekwenza sa 80KHz, u għandha l-karatteristiċi ta 'provvista ta' enerġija kbira, tmewwiġ żgħir, u reżistenza interna baxxa. Jista 'jaġġusta b'mod preċiż il-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija tas-CPU.
Ċipep komuni għall-ġestjoni tal-enerġija jinkludu HIP6301, IS6537, RT9237, ADP3168, KA7500, TL494, eċċ.
L-apparati elettroniċi kollha għandhom provvista ta 'enerġija, iżda sistemi differenti għandhom rekwiżiti differenti għall-provvista ta' enerġija. Sabiex timmassimizza l-prestazzjoni tas-sistemi elettroniċi, huwa meħtieġ li tagħżel l-aktar metodu ta 'ġestjoni tal-enerġija adattat.
L-ambitu tal-ġestjoni tal-enerġija huwa pjuttost wiesa ', inklużi kemm konverżjoni tal-enerġija individwali (prinċipalment DC għal DC, jiġifieri DC/DC), distribuzzjoni u skoperta tal-enerġija individwali, kif ukoll sistemi li jgħaqqdu l-konverżjoni tal-enerġija u l-ġestjoni tal-enerġija.
B'mod korrispondenti, il-klassifikazzjoni taċ-ċipep tal-ġestjoni tal-enerġija tinkludi wkoll dawn l-aspetti, bħal ċipep tal-enerġija lineari, ċipep ta 'referenza tal-vultaġġ, ċipep tal-enerġija tal-iswiċċ, ċipep tas-sewwieq LCD, ċipep tas-sewwieq LED, ċipep ta' skoperta tal-vultaġġ, ċipep tal-ġestjoni tal-iċċarġjar tal-batterija, eċċ.
4. Bord tal-PCB
Bord ta 'ċirkwit stampat, imqassar bħala PCB, magħruf ukoll bħala bord ta' ċirkwit stampat, bord ta 'ċirkwit stampat, bord ta' ċirkwit stampat.
Il-mudell konduttiv iffurmat minn ċirkwiti tal-istampar, komponenti stampati, jew taħlita tat-tnejn fuq sottostrat iżolanti skont disinn predeterminat normalment jissejjaħ ċirkwit stampat, filwaqt li l-mudell konduttiv li jipprovdi konnessjonijiet elettriċi bejn komponenti fuq sottostrat iżolanti jissejjaħ stampat. ċirkwit.
Struttura tal-prodott segmentata
Fil-preżent, il-prodotti ta 'suddiviżjoni ta' bordijiet ta 'ċirkwiti stampati fiċ-Ċina prinċipalment jinkludu sitt tipi: bordijiet b'ħafna saffi, bordijiet flessibbli, HDI (bordijiet ta' interkonnessjoni ta 'densità għolja), bordijiet b'żewġ naħat, pannelli singoli, u sottostrati tal-ippakkjar.
Id-dejta turi li l-bordijiet b'ħafna saffi jammontaw għall-akbar proporzjon ta 'prodotti ta' bords ta 'ċirkwiti stampati segmentati fiċ-Ċina, li jilħqu 45.97%, jaqbżu ħafna prodotti oħra; Li jmiss huwa l-bord artab, li jammonta għal 16.68%; Il-proporzjon ta' HDI huwa 16.59%. Barra minn hekk, il-proporzjonijiet ta 'pannelli b'żewġ naħat, pannelli singoli, u sottostrati tal-ippakkjar huma 11.34%, 6.13%, u 3.29%, rispettivament.
5.MCU
Iċ-ċippa MCU tirreferi għal unità ta 'mikrokontrollur (MCU), magħrufa wkoll bħala mikrokompjuter jew mikrokontrollur b'ċippa waħda. Tnaqqas il-frekwenza u l-ispeċifikazzjonijiet tal-unità ċentrali tal-ipproċessar b'mod xieraq, u tintegra interfaces periferali bħal memorja, counter, USB, konverżjoni A/D, UART, PLC, DMA, u anke ċirkwit tas-sewwieq LCD fuq ċippa waħda biex tifforma livell ta 'ċippa kompjuter, li jista 'jwettaq kombinazzjonijiet differenti ta' kontroll għal xenarji ta 'applikazzjoni differenti. Għalhekk, ċippa MCU hija ċippa mikrokontrollur.
F'termini ta 'fornituri tal-MCU, ħafna manifatturi tal-inverter se jużaw l-MCUs tas-serje C2000 ta' TI. Issa, biż-żieda tal-mikro inverters, xi manifatturi qed jibdew ukoll jużaw Arm core 32-bit MCUs għall-kontroll prinċipali.
Għalhekk, il-fornituri ewlenin ta 'MCU jinkludu manifatturi barranin bħal TI, NXP, ST, Microchip, Infineon, Renesas, kif ukoll manifatturi domestiċi bħal Zhaoyi Innovation.
6. Sensuri
Fl-inverters tal-ħażna tal-enerġija, huwa meħtieġ li tiskopri l-kurrent u tagħżel sensuri tal-kurrent xierqa. Nistgħu naqsmu l-iskoperta kurrenti f'diversi firxiet.
1) Issib kurrenti DC jew AC li jvarjaw minn 5A sa 70A.
Is-sensuri tal-kurrent Hall ibbażati fuq iċ-ċippa, bħas-sensor tal-kurrent CH701 IC, ġeneralment jintużaw biex jiskopru kurrenti DC jew AC li jvarjaw minn 5A sa 50A. Huma soluzzjoni ekonomika u preċiża għal sensing tal-kurrent AC jew DC f'sistemi industrijali, awtomotivi, kummerċjali u ta 'komunikazzjoni. L-ippakkjar żgħir huwa għażla ideali għal applikazzjonijiet ta 'spazju ristrett, filwaqt li jiffranka wkoll l-ispejjeż billi jnaqqas iż-żona tal-bord taċ-ċirkwit. L-applikazzjonijiet tipiċi jinkludu l-kontroll tal-mutur, l-iskoperta u l-ġestjoni tat-tagħbija, il-qlib tal-provvisti tal-enerġija, u l-protezzjoni tal-ħsarat tal-kurrent żejjed.
2) Issib kurrenti DC jew AC li jvarjaw minn 50A sa 200A.
Jistgħu jintgħażlu sensuri tal-kurrent tat-tip ta 'inserzjoni diretta
CH704 hija ċippa ta 'sensing tal-kurrent integrata iżolata żviluppata speċifikament għal applikazzjonijiet ta' skoperta ta 'kurrent għoli. CH704 għandu resistor konduttur primarju mibni ta '0.1 m Ω, inaqqas b'mod effettiv it-tisħin taċ-ċippa u jappoġġja skoperta ta' kurrent għoli: ± 50A, ± 100A, ± 150A, ± 200A. Tintegra ċirkwit uniku ta 'kumpens tat-temperatura internament biex tinkiseb konsistenza tajba taċ-ċippa fil-firxa sħiħa tat-temperatura ta' -40 sa 150 grad. Iċ-ċippa ġiet ikkalibrata għal sensittività u vultaġġ tal-ħruġ statiku (kurrent żero) qabel ma titlaq mill-fabbrika, u tipprovdi preċiżjoni tipika ta '± 2% fuq il-firxa kollha tat-temperatura.
3) Issib kurrenti DC jew AC 'il fuq minn 200A sa 1000A.
Jistgħu jintużaw Linear Hall u ċirku manjetiku, u sensors Hall programmabbli jistgħu jintużaw biex tinkiseb skoperta kurrenti sa 1500A.
Pereżempju, ċippa Hall lineari programmabbli CHI612 tappoġġja provvista ta 'enerġija waħda ta' 5V. Faxxa tal-frekwenza 120 kHz,<3us response time, programmable 0.8-24 mV/G, 2% accuracy can be achieved within the full temperature range of -40 to 150 degrees. The chip completes the calibration of static (zero current) output voltage before leaving the factory.