الكلمة الرئيسية في مؤتمر PCIM
شنغهاي، 25 سبتمبر 2025 - في تمام الساعة 11:40 صباحًا اليوم، في منتدى تكنولوجيا PCIM Asia 2025 في القاعة N4 بمركز شنغهاي الدولي الجديد للمعارض، ألقى السيد تشانغ تشينغتاو، نائب رئيس شركة شنغهاي YMIN Electronics Co., Ltd.، كلمة رئيسية بعنوان "التطبيقات المبتكرة للمكثفات في حلول أشباه الموصلات الجديدة من الجيل الثالث".
ركز الخطاب على التحديات الجديدة التي تطرحها تقنيات أشباه الموصلات من الجيل الثالث، مثل كربيد السيليكون (SiC) ونتريد الغاليوم (GaN)، على المكثفات في ظروف التشغيل القاسية، كالتردد العالي والجهد العالي ودرجات الحرارة العالية. وقدّم الخطاب عرضًا منهجيًا للاختراقات التكنولوجية لمكثفات YMIN، بالإضافة إلى أمثلة عملية في تحقيق كثافة عالية للسعة، ومعامل ESR منخفض، وعمر افتراضي طويل، وموثوقية عالية.
النقاط الرئيسية
مع الانتشار السريع لأجهزة SiC وGaN في مركبات الطاقة الجديدة، وتخزين الطاقة الكهروضوئية، وخوادم الذكاء الاصطناعي، وإمدادات الطاقة الصناعية، وغيرها من المجالات، أصبحت متطلبات أداء المكثفات الداعمة أكثر صرامة. لم تعد المكثفات مجرد أدوات داعمة، بل أصبحت الآن "المحرك" الأساسي الذي يحدد استقرار النظام وكفاءته وعمره الافتراضي. من خلال ابتكار المواد، وتحسين الهياكل، وتطوير العمليات، حققت YMIN تحسينات شاملة في المكثفات عبر أربعة أبعاد: الحجم، والسعة، ودرجة الحرارة، والموثوقية. وقد أصبح هذا الأمر بالغ الأهمية للتنفيذ الفعال لتطبيقات أشباه الموصلات من الجيل الثالث.
التحديات التقنية
١. حل تزويد طاقة خادم الذكاء الاصطناعي · بالتعاون مع Navitas GaN. التحديات: التبديل عالي التردد (>١٠٠ كيلوهرتز)، وتيار التموج العالي (>٦ أمبير)، والبيئات ذات درجات الحرارة العالية (>٧٥ درجة مئوية). الحل:سلسلة IDC3مكثفات إلكتروليتية منخفضة ESR، ESR ≤ 95 ملي أوم، وعمر افتراضي يصل إلى 12,000 ساعة عند 105 درجة مئوية. النتائج: انخفاض في الحجم الإجمالي بنسبة 60%، وتحسين في الكفاءة بنسبة 1%-2%، وانخفاض في درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية.
٢. مزود الطاقة الاحتياطي لخادم NVIDIA AI GB300-BBU · استبدال وحدة Musashi اليابانية. التحديات: ارتفاع مفاجئ في طاقة وحدة معالجة الرسومات، واستجابة سريعة، وانخفاض في عمر البطارية في بيئات ذات درجات حرارة عالية. الحل:مكثفات فائقة مربعة LICمقاومة داخلية أقل من ١ ملي أوم، مليون دورة شحن، وشحن سريع لمدة ١٠ دقائق. النتائج: انخفاض في الحجم بنسبة ٥٠٪ إلى ٧٠٪، وانخفاض في الوزن بنسبة ٥٠٪ إلى ٦٠٪، ودعم طاقة ذروة تتراوح بين ١٥ و٢١ كيلو واط.
٣. مزود طاقة سكك حديدية من Infineon GaN MOS480W، بديلاً عن Rubycon اليابانية. التحديات: نطاق واسع لدرجات حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى 105 درجات مئوية، وطفرات تيار متموج عالية التردد. الحل: معدل تدهور منخفض للغاية في درجات الحرارة أقل من 10%، وتحمل تيار متموج يبلغ 7.8 أمبير. النتائج: اجتاز اختبار بدء التشغيل في درجات حرارة منخفضة عند -40 درجة مئوية واختبار دورة درجات الحرارة العالية والمنخفضة بنسبة نجاح 100%، مما يُلبي متطلبات عمر الخدمة لأكثر من 10 سنوات في قطاع السكك الحديدية.
4. مركبة الطاقة الجديدةمكثفات DC-Linkمتوافق مع وحدة تحكم المحرك بقدرة 300 كيلوواط من ON Semiconductor. التحديات: تردد التبديل > 20 كيلوهرتز، الفولتية اليومية > 50 فولت/ثانية، درجة الحرارة المحيطة > 105 درجة مئوية. الحل: ESL < 3.5 نانوهيرتز، عمر افتراضي > 10,000 ساعة عند درجة حرارة 125 درجة مئوية، وزيادة في السعة بنسبة 30% لكل وحدة حجم. النتائج: كفاءة إجمالية > 98.5%، كثافة طاقة تتجاوز 45 كيلوواط/لتر، وعمر بطارية أطول بنسبة 5% تقريبًا. 5. حل كومة الشحن GigaDevice بقدرة 3.5 كيلوواط. تقدم YMIN دعمًا شاملًا.
التحديات: تردد تحويل PFC هو 70 كيلو هرتز، وتردد تحويل LLC هو 94 كيلو هرتز - 300 كيلو هرتز، وترتفع تيارات التموج في جانب الإدخال إلى أكثر من 17 أمبير، وارتفاع درجة حرارة القلب يؤثر بشدة على عمر البطارية.
الحل: يُستخدم هيكل متوازي متعدد الألسنة لتقليل معدل ترسيب الصفائح الدموية (ESR/ESL). وبدمجه مع وحدة التحكم الدقيقة GD32G553 وأجهزة GaNSafe/GeneSiC، يتم تحقيق كثافة طاقة تبلغ 137 واط/بوصة مكعبة.
النتائج: تبلغ كفاءة ذروة النظام 96.2%، وPF 0.999، وTHD 2.7%، مما يلبي متطلبات الموثوقية العالية وعمر الخدمة الذي يتراوح بين 10 إلى 20 عامًا لمحطات شحن المركبات الكهربائية.
خاتمة
إذا كنت مهتمًا بالتطبيقات المتطورة لأشباه الموصلات من الجيل الثالث وترغب في معرفة كيف يمكن للابتكار في المكثفات تحسين أداء النظام واستبدال العلامات التجارية العالمية، فيرجى زيارة جناح YMIN، C56 في القاعة N5، لمناقشة تقنية مفصلة!
وقت النشر: ٢٦ سبتمبر ٢٠٢٥