Kako Diode mogu optimizirati efikasnost pretvorbe energije u potrošačkoj elektronici?

1, izazov efikasnosti konverzije energije i uloge dioda
U oblasti potrošačke elektronike, efikasnost pretvorbe energije jedan je od ključnih pokazatelja za mjerenje performansi uređaja. S povećanom složenošću prenosnih funkcija uređaja, od pametnih telefona do igarskih konzola, veće zahtjeve su izvedeni za upravljanje napajanjem: manja veličina, veća izlazna snaga i duži vijek trajanja baterije. Međutim, postoji mnogo grčeva za efikasnost u tradicionalnim krugovima za pretvorbu energije, među kojima karakteristike dioda imaju presudan utjecaj na ukupnu efikasnost.
Diode uglavnom vrše ispravljanje, slobodno, slobodno i stezanje funkcije u pretvorbi energije. Uzimanje punjača pametnog telefona kao primer, izmjenična struja mora se pretvoriti u DC napajanje kroz ispravljač, ali kap za napon prema naprijed (VF) tradicionalnih silikonskih dioda iznosi kao 0,7 V, što rezultira gubicima izvodnosti za 10% - 15% ukupne potrošnje energije. Pored toga, u DC-DC pretvaračima, dugo vrijeme obrnutog oporavka (TRR) diode može prouzrokovati daljnje šiljke, daljnjeg povećanja gubitaka.
2, osnovna tehnologija za optimizaciju efikasnosti diode
Kao odgovor na gore navedene bolove, inženjeri promoviraju evoluciju dioda prema visokim efikasnosti kroz materijalne inovacije, poboljšanje procesa i dizajnu kruga
Tehnologija pada pritiska niske naprijed
Schottky Diode: koristi kontakt metalnog poluvodiča umjesto PN Junction-a za smanjenje VF na 0,2-0,4V. Nakon upotrebe Schottky Diode u brzoj shemi za punjenje, gubici od otkaza smanjeni su za 60%, a efikasnost sa 82% na 88%.
Super barijerska ispravljač (SBR): Kombiniranje MOS tehnologije sa dubokim dizajnom rova, uz održavanje niskog VF, struja curenja (IR) smanjuje se za 90% u odnosu na tradicionalni Schottky. U 85 stepeni struja curenja SBR-a iznosi samo 1,7 μ a, dok ista vrsta Schottka dostiže 18 μ A.
Brza obrnuta tehnologija oporavka
Dioda brzog oporavka (FRD): optimizacijom doping koncentracije i konstrukcijskog dizajna, TRR se skraćuje na 30NS. U visokoj razini frekvencijskog uključivanja frekvencije (kao što su adapteri za laptop), FRD smanjuje gubitke obrnutog oporavka za 75%.
Silicijum Carbide (SIC) Diod: Koristeći široke pojaseve poluvodičke karakteristike, podržavajući ravnu frekvenciju razine MHZ-a i obrnuto oporavak naknade (QRR) blizu nule. Učinkovitost određene Sheme SIC diode je 3% veća od silikonske - sheme na preklopni frekvenciji 400kHz.
Termičko upravljanje i inovacija ambalaže
Optimizacija rasipanja topline: do-220 Pakovanje u kombinaciji s bakrenim podlogom smanjuje toplinsku otpornost za 40%. Kada se modul napajanja određene gaming konzole potpuno učita, temperatura sodne spojne pasti od 125 stepena do 85 stepeni, poboljšavajući stabilnost.
Integrirani dizajn: kombiniranje dioda i mostića u modul za napajanje smanjuje parazitsku induktivnost za 50%, smanjuje prekidač i povećava efikasnost za 1,5%.
3, tipični slučajevi primjene u potrošačkoj elektronici
Pametni telefon brza tehnologija punjenja
Slučaj: 65W gallium nitrid punjač usvaja integrirano rješenje SBR diode i gan tranzistora.
efekat:
Učinkovitost se povećala sa 85% na 92,5% u silikonskom rješenju;
Porast temperature smanjuje se za 5 stepeni, a jačina se smanjuje za 30%;
Podržava PD3.1 protokol, postizanje 60% punjenja za 15 minuta.
Adapter za prijenosnog računala
Slučaj: Visoka frekvencija DC - DC pretvarač pomoću sic dioda (radna frekvencija 500kHz).
efekat:
Efikasnost dostiže 95%, što je 4% veće od tradicionalnih rješenja;
Veličina magnetne komponente smanjena je za 40%, a debljina adaptera smanjena je na 12 mm;
Ne - Potrošnja opterećenja potrošnja je manja od 50MW, koja ispunjava standard Energy Star.
Igrački sistem napajanja konzole
Slučaj: PS5 napajanje usvaja multi - fazni vrm dizajn sa niskim VF Schottki diodama.
efekat:
Efikasnost napajanja CPU / GPU dostiže 94%;
Prolazna brzina odgovora povećava se za tri puta i podržava dinamičku prebacivanje napajanja;
Ukupni obim napajanja smanjen je za 25%.
https://www.trrsemicon.com/diode 29dd{ 2}}ndide/bas19-bas20.html