ការវិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីហ្គិត: ពីជំនាន់ដំបូងទៅម៉ូឌុលល្បឿនលឿនទំនើប

នៅក្នុងវិស័យអេឡិចត្រូនិចថាមពល, ត្រង់ស៊ីស្ទ័រអ៊ីសូឡង់ដែលមានអ៊ីសូឡង់ (IGBT) ឈរជាសមាសធាតុមួយក្នុងចំណោមសមាសធាតុដែលមានឥទ្ធិពលបំផុតនៃប៉ុន្មានទសវត្សចុងក្រោយនេះ។ ការផ្សារភ្ជាប់គម្លាតរវាងសមត្ថភាពវ៉ុលខ្ពស់និងការគ្រប់គ្រងច្រកចេញចូលងាយស្រួល IGGTS បានផ្លាស់ប្តូរច្បាប់ដែលវិស្វកររចនានិងបង្កើតប្រព័ន្ធសម្រាប់ការបំលែងអំណាចនិងការត្រួតពិនិត្យថាមពល។ ពីដ្រាយឧស្សាហកម្មទៅយានយន្តអគ្គិសនីការឃុបឃ្លានពន្លឺព្រះអាទិត្យទៅរថភ្លើងគ្រាប់កាំភ្លើង IGTBT គឺមាននៅគ្រប់ទីកន្លែង។ វត្តមានរបស់ ប៉ុន្តែដូចគ្នានឹងបច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូនិកទាំងអស់ដែរ។

អត្ថបទនេះស្វែងយល់ពីដំណើរនៃបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីហ្គិតពីដំណាក់កាលដំបូងរបស់ខ្លួនចំពោះម៉ូឌុលដែលមានល្បឿនលឿនដែលមាននៅថ្ងៃនេះ។ តាមរយៈការស្វែងយល់ពីការវិវត្តរបស់វាយើងអាចពេញចិត្តក្នុងការស្តាប់តួនាទីរបស់ខ្លួនក្នុងប្រព័ន្ធថាមពលនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះនិងការច្នៃប្រឌិតដែលជំរុញឱ្យមានអនាគត។

តើអ្វីទៅជាអ៊ីហ្គិក?

មុនពេលចូលទៅក្នុងការវិវត្តន៍របស់វាវាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការដឹងយ៉ាងខ្លីនូវអ្វីដែលអ៊ីហ្គិកគឺ។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័របំពង់ផ្សែងដែលមានអ៊ីសូឡង់គឺជាឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណលក្ខណៈនាវាចម្បាំងពីរប្រភេទគឺការប្តូរល្បឿនលឿននៃអុកស៊ីតកម្មដែលមានលក្ខណៈអុកស៊ីតកម្មនិងវ៉ុលខ្ពស់និងតង់ស្យុង។

ការរចនាកូនកាត់នេះអនុញ្ញាតឱ្យ Igbts ដែលត្រូវបើកនិងបិទដោយបន្ធូរបន្ថយដោយប្រើសញ្ញាវ៉ុលខណៈពេលដែលការផ្តល់ការរឹងមាំនិងការខាតបង់នៃការធ្លាក់ចុះទាបនៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានថាមពលខ្ពស់។ ដោយសារតែធម្មជាតិពីរនេះ IGTBTS ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលទាមទារឱ្យមានការគ្រប់គ្រងថាមពលប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពដូចជាដ្រាយម៉ូទ័ររថយន្តអគ្គិសនីទួរប៊ីនខ្យល់និងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដែលមិនមានការរំខាន (អេសភី) ។

ជំនាន់ទី 1: ការបញ្ឈប់គ្រឹះ

ការធ្វើពាណិជ្ជកម្មអេជជីប៊ីដំបូងគេបានបង្ហាញខ្លួននៅដើមទសវត្សឆ្នាំ 1980 ។ នៅពេលនោះវិស្វករថាមពលអេឡិចត្រូនិចកំពុងស្វែងរកឧបករណ៍ដែលអាចធ្វើបានប្រសើរជាង BJTS ដែលពិបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងនិងថាមពល Mosfets ដែលមានការខាតបង់តិចតួចនៅវ៉ុលខ្ពស់។ IGBTs ជំនាន់ដំបូងត្រូវបានសាងសង់ឡើងយ៉ាងសំខាន់ដោយប្រើដំណើរការដែលមានស្រាប់ពី Bjts និង Mosfets ដែលជាលទ្ធផលឧបករណ៍ដែលមានសមត្ថភាពរារាំងវ៉ុលខ្ពស់ (600 វ៉ុន -12V) ប៉ុន្តែល្បឿនប្តូរយឺត ៗ ។

បញ្ហាដ៏ធំបំផុតមួយដែលមានជំងឺរលាកសាច់ក្រកជំនាន់ដំបូងគឺ 'ធ្វើឱ្យមានប្រសិទ្ធិភាព ' up ភ្ជាប់ ស្ថានភាពដែលជាកន្លែងដែល Igbt អាចបញ្ចូលស្ថានភាពខ្លីសៀគ្វីដ៏ខ្លីនិងបរាជ័យ។ បញ្ហានេះមានកម្រិតមានកំណត់ចំពោះការចិញ្ចឹមដំបូង ៗ នៅក្នុងប្រព័ន្ធសំខាន់ហើយវិស្វករត្រូវបញ្ចូលសៀគ្វីខាងក្រៅដើម្បីការពារឧបករណ៍។ លើសពីនេះទៀតល្បឿនផ្លាស់ប្តូរគឺយឺតជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងថាមពល Mobefets ដែលធ្វើឱ្យមានភាពតូចតាចដែលមិនសមស្របសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់។

ទោះបីជាមានគុណវិបត្តិទាំងនេះក៏ដោយអត្ថប្រយោជន៍នៃដ្រាយវ័នងាយស្រួលនិងការកាន់កាប់តង់ស្យុងខ្ពស់គឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីធានាបាននូវកន្លែង IGBT ក្នុងកម្មវិធីថាមពលខ្ពស់ប្រេកង់ទាបដូចជាដ្រាយម៉ូទ័របែបប្រេកង់ទាបដូចជាដ្រាយម៉ូទ័រឧស្សាហកម្ម។

ជំនាន់ទី 2: ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរឹងមាំនិងភាពជឿជាក់

នៅដើមទសវត្សឆ្នាំ 1990 ជំនាន់ទី 2 ជំនាន់ទី 2 បានចូលទីផ្សារ។ ឧបករណ៍ទាំងនេះបានដោះស្រាយការព្រួយបារម្ភជាច្រើនដែលមាននៅក្នុងអ្នកកាន់តំណែងមុនរបស់ពួកគេរួមទាំងការការពារការកើនឡើង។ ក្រុមហ៊ុនផលិតបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការរចនានៃស្រទាប់ខាងក្នុងនៃអ៊ីហ្គេតដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់ដែលមិនចង់បាននិងបង្កើនតំបន់ប្រតិបត្តិការប្រកបដោយសុវត្ថិភាព។

នៅក្នុងជំនាន់នេះរចនាសម្ព័ន្ធនៃអ៊ីហ្គ្រីធីចាប់ផ្តើមប្តូរពី Punch-to (pt) ទៅការរចនាម៉ូដដែលមិនមែន punch-to (npt) ។ NPTBTS បានផ្តល់នូវសមត្ថភាពសៀគ្វីខ្លីល្អប្រសើរជាងមុនស្ថិរភាពកម្ដៅនិងការធ្វើប្រឌិតកាន់តែងាយស្រួលដោយប្រើដំណើរការសាមញ្ញ។ ពួកគេក៏កាន់តែអត់ធ្មត់ចំពោះការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពដែលធ្វើឱ្យពួកគេកាន់តែគួរឱ្យទុកចិត្តក្នុងបរិស្ថានដ៏លំបាក។

ការកែលម្អគួរឱ្យកត់សម្គាល់មួយទៀតគឺមានទំរង់នៃចរន្តកន្ទុយកាត់បន្ថយកំឡុងពេលបិទ។ នៅក្នុងជំនាន់ទី 1 ការបញ្ចូលគ្នានៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនលើសពីក្រុមហ៊ុន Talencture Caurent ដែលនាំឱ្យមានចរន្តប្តូរការខាតបង់និងកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាព។ ជាមួយនឹងបច្ចេកទេសនៃការត្រួតពិនិត្យពេញមួយជីវិតកាន់តែប្រសើរឡើងហ្គីតាជំនាន់ទី 2 បានកាត់បន្ថយការខាតបង់ទាំងនេះហើយត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យប្តូរលឿនជាងមុន។

ជាលទ្ធផលប៊ីតធីមជំនាន់ទី 2 បានរកឃើញការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យម៉ូទ័រផ្គត់ផ្គង់ថាមពលនិងប្រព័ន្ធសន្សំថាមពលក្នុងប្រព័ន្ធជណ្តើរយន្តនិងប្រព័ន្ធ HVAC ។

ជំនាន់ទីបី: បង្កើនប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ល្បឿននិងប្រសិទ្ធភាព

IGBTS ជំនាន់ទី 3 ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅចុងទសវត្សឆ្នាំ 1990 និងដើមទសវត្សឆ្នាំ 2000 ហើយបានសម្គាល់ចំណុចរបត់ដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងការវិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យា។ ឧបករណ៍ទាំងនេះត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងសម្រាប់ការប្តូរល្បឿនលឿននិងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ធ្វើឱ្យវាសមស្របសម្រាប់កម្មវិធីទូទៅ - រួមទាំងប្រេកង់ប្តូរមធ្យម។

ការជឿនលឿនមួយក្នុងចំណោមការជឿនលឿនគួរឱ្យកត់សម្គាល់បំផុតគឺការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាបញ្ឈប់វាល។ បច្ចេកទេសនេះពាក់ព័ន្ធនឹងការបន្ថែមស្រទាប់បន្ថែមនៅជិតអ្នកប្រមូលដើម្បីស្រូបយកក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនលើសកំឡុងពេលបិទដែលកាត់បន្ថយចរន្តកន្ទុយនិងបង្កើនល្បឿនដោយគ្មានសមត្ថភាពរារាំងវ៉ុល។

វាលបញ្ឈប់ការក្លែងបន្លំ IGTBTS បានផ្តល់ជូននូវពិភពលោកដែលល្អបំផុតសម្រាប់ពិភពលោកទាំងពីរ: ពួកគេអាចគ្រប់គ្រងវ៉ុលខ្ពស់និងចរន្តហើយពួកគេក៏បានធ្វើប្រតិបត្តិការជាមួយនឹងការខាតបង់ទាបជាងមុនដែរ។ នេះបានធ្វើឱ្យពួកគេល្អសម្រាប់ពាក្យសុំដូចជាអ្នកបញ្ចាំព្រះអាទិត្យ, ប្រព័ន្ធអូស, និង Westers ដែលប្រសិទ្ធភាពថាមពលនិងការឆ្លើយតបគឺជាគន្លឹះ។

លើសពីនេះទៀតបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់មានភាពប្រសើរឡើង។ ក្រុមហ៊ុនផលិតបានចាប់ផ្តើមធ្វើសមាហរណកម្មជីវក្រូសុការនិងសៀគ្វីការពារក្នុងម៉ូឌុល IGBT ដើម្បីធ្វើឱ្យពួកគេកាន់តែតូចនិងរឹងមាំ។ នេះបានជួយកាត់បន្ថយការចំណាយលើប្រព័ន្ធសរុបនិងភាពជឿជាក់ប្រសើរឡើងជាពិសេសនៅក្នុងកម្មវិធីថាមពលកកើតឡើងវិញនិងការកកើតឡើងវិញ។

ជំនាន់ទី 4: ម៉ូឌុលតូចនិងការអនុវត្តកម្ដៅល្អប្រសើរជាងមុន

នៅពេលដែលតម្រូវការដង់ស៊ីតេថាមពលបានកើនឡើងដែលជាជំនាន់ IGBTS លើកទី 4 បានផ្តោតលើការបង្កើនការគ្រប់គ្រងបច្ចុប្បន្នក្នុងមួយឯកតាតំបន់ខណៈពេលដំណាលគ្នាកាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពលនិងការកែលម្អការសម្តែងកំដៅក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ នេះតម្រូវឱ្យមានភាពប្រសើរឡើងមិនត្រឹមតែមានភាពប្រសើរឡើងនៅក្នុងសម្ភារៈអេឡិចត្រូនិចប៉ុន្តែក៏ការច្នៃប្រឌិតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ផងដែរ។

Trench-Goil Gidbles បានចាប់ផ្តើមជំនួសការរចនាទ្វារខ្លោងទ្វារ។ រចនាសម្ព័ន្ធលេណដ្ឋានទាំងនេះត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យគ្រប់គ្រងតំបន់អគ្គិសនីកាន់តែប្រសើរនៅខាងក្នុងឧបករណ៍និងកាត់បន្ថយការខាតបង់នៃការផ្លាស់ប្តូរ។ លើសពីនេះទៀតការជឿនលឿននៃទម្រង់បញ្ចេញសម្លេងនិងការប្រមូលយកបានជួយឱ្យបានកែសំរួលការដោះដូររវាងការធ្វើពាណិជ្ជកម្មនិងការខាតបង់ដែលផ្តល់ឱ្យអ្នករចនាកាន់តែមានភាពបត់បែនក្នុងការផ្គូរផ្គងឧបករណ៍តាមតម្រូវការដែលមានតម្រូវការក្នុងការឆ្លើយតបនឹងតម្រូវការ។

លើសពីនេះទៀតការវេចខ្ចប់និងការធ្វើសមាហរណកម្មម៉ូឌុលបានចំណាយពេលដ៏ធំមួយ។ ម៉ូឌុលបន្ទះឈីបច្រើនក្របខ័ណ្ឌទ្វារច្រកទ្វារច្រកទ្វារនិងបច្ចេកវិទ្យាត្រជាក់រាវដោយផ្ទាល់ត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យមានដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ជាងនៅលើជើងម្វែងតូចជាង។ លក្ខណៈពិសេសទាំងនេះបានធ្វើឱ្យមានជម្រើសខ្ពស់បំផុតនៅលើកទី 4 សម្រាប់រថភ្លើងអគ្គិសនីយានកូនកាត់និងគម្រោងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធថាមពលដូចជាបណ្តាញអគ្គិសនីឆ្លាតវៃនិងប្រព័ន្ធបញ្ជូនថាមពល។

ម៉ូឌុល Igbt ល្បឿនលឿនរហ័ស: ស្ថានភាពសិល្បៈ

ម៉ូឌុល IGBT នៅថ្ងៃនេះលឿនជាងមុនកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពនិងមានភាពរដិបរដុបជាងមុន។ សូមអរគុណដល់ការបង្រួមកម្រិតខ្ពស់បំផុតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ Courtra-Trench Trench និងការវេចខ្ចប់ Silicon (SIC) ក្នុងការរចនាកូនកាត់មួយចំនួនម៉ូឌុល IGGBT សម័យទំនើបអាចទទួលបានល្បឿនប្តូរពិសេសជាមួយនឹងការខាតបង់តិចតួចបំផុត។

លក្ខណៈសំខាន់ៗមួយចំនួននៃម៉ូឌុល IGGBT ល្បឿនលឿនបំផុតរួមមាន:

• ការខាតបង់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរទាបបំផុត:  ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់វាលកម្រិតខ្ពស់បញ្ឈប់និងការរចនា Grench Gave ការខាតបង់ការខាតបង់ត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមាដែលធ្វើឱ្យវាសមស្របសម្រាប់កម្មវិធីដែលធ្លាប់ជាដែននៃទីក្រុង MOSFETS ។

• ការធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈកម្ដៅខ្ពស់:  ការប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើមដូចជាអាលុយមីញ៉ូមនីត្រីសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមនិងខ្សែសង្វាក់ស្ពាន់ដោយផ្ទាល់ (DCB) ម៉ូឌុលទំនើបគ្រប់គ្រងកំដៅកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពបន្ថែមពេញមួយជីវិតនិងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពជឿជាក់។

• ការធ្វើមាត្រដ្ឋាន  ការធ្វើមាត្រដ្ឋានស្ថាបត្យកម្មឥឡូវនេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នករចនាជង់ឬប៉ារ៉ាឡែលម៉ូឡាម៉ូឌុល IGBT សម្រាប់កម្មវិធី MegawATT-Scale ដូចជា Turgins ខ្យល់ដូចជាម៉ាស៊ីនត្រជាក់ខ្យល់និងក្បាលម៉ាស៊ីនអគ្គិសនី។

• ការរួមបញ្ចូលដ៏ឆ្លាតវៃ:  ម៉ូឌុលទំនើបភ្ជាប់មកជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលភ្ជាប់មកជាមួយសម្រាប់សីតុណ្ហភាពសីតុណ្ហភាពបច្ចុប្បន្ននិងវ៉ុលដែលអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យឆ្លាតវៃការទស្សទាយការទស្សទាយនិងការគ្រប់គ្រងពេលវេលាពិតប្រាកដ។

ការិយាល័យសាកថ្មរថយន្តឌីស៊ីលឿនសម្រាប់អេសអេសអេសរថភ្លើងល្បឿនលឿននិងអ្នកបញ្ច្រាសឧស្សាហកម្មដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ឥឡូវនេះពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើម៉ូឌុល IGBT កម្រិតខ្ពស់ទាំងនេះ។

អនាគតនៃបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីហ្គិក

ខណៈពេលដែលអេឡិចត្រូនិកធំទូលាយដូចជា Silicon Carbide (SIC) និង Gallrium (GAN) កំពុងចាប់ផ្តើមប្រកួតប្រជែងជាមួយនឹងប្រព័ន្ធអេហ្វជីធីធីក្នុងដែនមួយចំនួន។ ការវិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគតទំនងជាពាក់ព័ន្ធនឹងម៉ូឌុលកូនកាត់ដែលផ្សំ jigbts និង dixes ឬថែមទាំងប្រើបច្ចេកទេសផលិតកម្មថ្មីដូចជាការបោះពុម្ពអេឡិចត្រូនិចបន្ថែម។

លើសពីនេះទៅទៀតប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យអាយជីជីនឹងក្លាយជាឌីជីថលឌីជីថលនិងកម្មវិធីដែលមានគុណភាពកាន់តែខ្លាំងឡើងជាមួយនឹងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យដែលអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយអេអាយអាយដែលអាចកែសម្រួលលំនាំប្តូរបានសម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពនិងអាយុកាលល្អបំផុត។

នៅពេលការជំរុញថាមពលសកលនៅតែបន្តជាពិសេសវិស័យយានយន្តនិងការកកើតឡើងវិញប៊ីជីធីនឹងនៅតែជាប្លុកអគារស្នូលក្នុងប្រព័ន្ធបំលែងថាមពលថាមពលមធ្យមនិងវ៉ុលខ្ពស់។

អ្នកលេងដែលទុកចិត្តក្នុងការច្នៃប្រឌិតអេជីប៊ីធី: ជាំងស៊ូដុងហៃហ្វេសស្ទេឌីធីខូអិលធីឌី

ក្នុងចំណោមក្រុមហ៊ុនដែលចូលរួមចំណែកយ៉ាងសកម្មក្នុងការជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីហ្គិមប៊ីស។ ដោយផ្តោតការយកចិត្តទុកដាក់លើការអភិវឌ្ឍឈីបនិងម៉ូឌុលដែលមានដំណើរការខ្ពស់របស់ក្រុមហ៊ុន Igbit ដែលមានតួនាទីសំខាន់ក្នុងការគាំទ្រឧស្សាហកម្មដែលមានចាប់ពីការដឹកជញ្ជូនអគ្គិសនីដល់ក្រុមហ៊ុន Smart Euter និងស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម។

ក្រុមហ៊ុនអេឡិចត្រូសស៊ូជាំងស៊ូជូហៃរួមបញ្ចូលជំនាញខាងសម្ភារៈយ៉ាងជ្រាលជ្រៅជាមួយនឹងដំណើរការផលិតកម្មកម្រិតខ្ពស់ដើម្បីផលិតដំណោះស្រាយដែលអាចទុកចិត្តបានប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនិងល្បឿនលឿន។ នៅពេលដែលតំរូវការតូចថលម៉ូឌុលថាមពលអគ្គីសនីដែលមានប្រសិទ្ធិភាពប្រើប្រាស់បានយូរនិងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដូចជាជាំងស៊ូដុងគឺចាំបាច់ក្នុងការផ្តល់នូវបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីហ្គិតជំនាន់ក្រោយថាមពលអនាគតប្រកបដោយនិរន្តរភាពនិងមានអគ្គិសនី។