Di hampir semua segmen pasar catu daya, teknologi produk akhir yang mengganggu terus menggerakkan tiang gawang pada tujuan bersama untuk meningkatkan efisiensi daya, kepadatan daya yang lebih tinggi, dan biaya yang lebih rendah.
Banyak pasar memerlukan sistem yang efisien untuk manajemen daya konverter DC / DC, terutama industri otomotif, saat beralih ke kendaraan listrik, dan sektor medis, dengan munculnya perangkat yang lebih kecil yang memerlukan manajemen baterai yang efisien.
Team ivobarbi.com dan mabosway.win berbicara dengan Steve Roberts, direktur teknis untuk grup RECOM, yang berkantor pusat di Gmunden, Austria, untuk mendapatkan pendapatnya tentang bagaimana industri listrik memenuhi permintaan pasar yang berkembang.
Lahir di Inggris, Roberts memegang gelar B.Sc. dalam Fisika dan Elektronika dari Brunel University London dan gelar master dari University College London.
Bisakah Anda menjelaskan pembaruan terbaru di pasar listrik. Seberapa banyak Recom terlibat dalam aplikasi daya pelanggan akhir?
Recom tidak hanya memproduksi dan menjual produk standar, tetapi juga melakukan kustomisasi.
Mayoritas modifikasi relatif kecil; perubahan seperti tegangan keluaran non-standar atau menambahkan kabel alih-alih sambungan pin, tetapi permintaan pelanggan lain lebih terlibat; dari spesifikasi yang diubah untuk benar-benar memenuhi persyaratan operasional aplikasi menjadi desain khusus lengkap yang khusus untuk satu pelanggan.
Kami melihat semakin banyak permintaan seperti itu untuk solusi catu daya khusus.
Alasannya berlipat ganda, tetapi yang utama adalah untuk mengurangi biaya keseluruhan dengan memasukkan perlindungan tambahan atau penyaringan secara internal, untuk membuat solusi lebih universal dengan memperluas rentang tegangan input atau untuk meningkatkan efisiensi dengan memodifikasi konverter sehingga efisiensinya mencapai puncaknya pada beban umum aplikasi.
Kami juga melihat lebih banyak permintaan untuk bentuk non-standar. Ini karena catu daya biasanya merupakan bagian terakhir dari aplikasi pelanggan yang dirancang dan harus sesuai dengan sisa ruang yang tersedia.
Tren umum lainnya adalah menuju produk catu daya bersertifikat. Karena batasan peraturan menjadi semakin ketat, pelanggan menjadi semakin berat untuk mendapatkan persetujuan untuk catu daya yang telah mereka rancang dan bangun sendiri.
Waktu yang diperlukan untuk mendapatkan solusi yang diuji dan disertifikasi seringkali melebihi waktu yang dibutuhkan untuk merancang catu daya itu sendiri dan biayanya membengkak; sertifikasi tingkat medis dapat dengan mudah melebihi 70k USD.
Ini jauh lebih sederhana, lebih mudah dan seringkali lebih murah dalam jangka panjang agar sesuai dengan modul pra-tes dan pra-sertifikasi.
Bagaimana Anda melihat inovasi masa depan dalam teknologi driver gerbang IGBT untuk digunakan dalam aplikasi daya tinggi?
IGBT (Insultaed Gate Bipolar Transistor) secara bertahap akan digantikan oleh teknologi alternatif yang berkinerja lebih baik seperti SiC dan GaN.
Alasan untuk ini adalah bahwa ada kelemahan mendasar dalam pengoperasian Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi. Seperti namanya, IGBT menggabungkan kemampuan switching tegangan tinggi / arus tinggi dari transistor bipolar dengan penggerak gerbang yang digerakkan tegangan dari FET.
Karena gerbang terisolasi, IGBT dapat dengan mudah dinyalakan dan dimatikan dengan tegangan driver gerbang + 15 / -9V, bahkan jika IGBT mengalihkan ratusan volt dan amp.
Kerugiannya adalah gerbang yang terisolasi berarti tidak ada koneksi langsung antara drive gerbang dan substrat transistor.
Setiap muatan sisa pada kapasitansi isolasi gerbang akan membuat IGBT tetap aktif meskipun gerbang ditarik dengan keras.
Periode tail-off ini membuang banyak daya, menghasilkan panas berlebih di dalam transistor dan membatasi frekuensi switching maksimum – yang semuanya membatasi kinerjanya.
Transistor Silicon Carbide (SiC) menggunakan substrat. Terbuat dari safir buatan, bukan silikon murni. Karena kekuatan dielektrik SiC jauh lebih tinggi, lapisan substrat dapat dibuat lebih tipis tanpa risiko flashover.
Dimensi yang lebih kecil mengurangi kapasitansi internal secara signifikan dan memungkinkan peralihan yang lebih cepat.
Konduktivitas termal juga lebih tinggi, yang memungkinkan peralihan daya yang lebih tinggi dalam ukuran cetakan yang lebih kecil.
Pengoperasiannya mirip dengan FET, jadi tidak ada efek mundur. Perbedaan utamanya adalah tegangan driver gerbang yang optimal adalah + 20 / -5V atau + 15 / -3V, tergantung pada pembangkitan desain SiC.
Pada saat ini, transistor SiC lebih mahal dan tidak dapat mengganti tegangan yang sangat tinggi dengan mudah, sehingga IGBT masih sering digunakan, tetapi rentang tegangan meningkat dengan cepat seiring dengan penurunan biaya.
Gallium Nitride (GaN) menawarkan karakteristik peralihan yang ideal. Transistor GaN menggunakan teknik peralihan yang sama sekali berbeda dari IGBT atau FET.
Konduksi melalui apa yang disebut gas elektron di substrat kristal GaN yang dapat diputus dengan menerapkan tegangan gerbang eksternal.
Mereka adalah generasi baru dari Transistor Mobilitas Elektron Tinggi (HEMT). Kecepatan pengalihan hanya dibatasi oleh komponen parasit internal.
Jika IGBT dapat beralih hingga 500kHz, SiC pada beberapa MHz, maka GaN dapat beralih pada 100MHz. Tegangan driver gerbang biasanya + 6V / 0V.
Teknologi GaN masih mahal, tetapi biayanya berkurang dengan cepat. Recom akan menawarkan produk berbasis GaN pertamanya tahun ini, yang ukurannya kurang dari setengah dari ukuran catu daya standar.
Ketahui juga Tips mengurangi konsumsi eletronik daya anda.