Programación de chips inteligentes
1. Tamaño del mercado de carga rápida de nitruro de galio
El nitruro de galio (GaN) es el material semiconductor de próxima generación. Funciona 20 veces más rápido que la antigua tecnología tradicional de silicio (Si) y puede ser 3 veces más potente. Cuando se utiliza en productos de carga rápida de última generación, puede superar con creces el rendimiento de los productos existentes, entregando tres veces más energía en el mismo tamaño.
Debido a estas ventajas de rendimiento, el nitruro de galio se utiliza ampliamente en el mercado de fuentes de alimentación de carga rápida para el consumidor. Según las estadísticas de Charging Head Network, docenas de principales fabricantes de fuentes de alimentación han desarrollado líneas de productos de carga rápida de nitruro de galio y han lanzado cientos de nuevos productos de carga rápida de nitruro de galio. También han entrado en el mercado muchas marcas conocidas de teléfonos móviles y portátiles como Huawei, Xiaomi, OPPO, Meizu, Samsung, ZTE, Nubia, Meizu, realme, Dell, Lenovo, etc.
Otros datos muestran que en el mercado de cargadores dominado por clientes de comercio electrónico, los envíos de dispositivos eléctricos de nitruro de galio en 2019 fueron de aproximadamente 3-4 millones. A medida que la tasa de penetración de teléfonos móviles y computadoras portátiles siga aumentando, aumentará entre cinco y seis veces en 2020, con envíos totales de entre 15 y 20 millones, y se espera que los envíos de dispositivos de nitruro de galio lleguen a 20210. Se espera que el mercado mundial de carga rápida de GaN alcance más de 60 mil millones de yuanes en 2025, y las perspectivas del mercado son extremadamente prometedoras.
2. Los principales chips de carga rápida de nitruro de galio
Se entiende que en el diseño de productos de carga rápida de nitruro de galio, se necesitan principalmente tres chips centrales, a saber, el controlador de nitruro de galio, Dispositivo de alimentación de nitruro de galio y controlador de protocolo de carga rápida. En la actualidad, los dispositivos de alimentación de nitruro de galio y los chips de protocolo de carga rápida se han ido localizando gradualmente, por el contrario, la investigación y el desarrollo de chips de control de nitruro de galio se han convertido en un eslabón débil para los fabricantes nacionales de semiconductores. Los controladores de nitruro de galio dependen principalmente de las importaciones y la iniciativa siempre ha estado en manos de marcas importadas.
Esto se debe principalmente a que el rango de voltaje de activación de los dispositivos de potencia GaN es muy estrecho, el VGS es sensible al voltaje negativo y el umbral de voltaje de encendido del dispositivo (VGS-th) es de aproximadamente 1 V ~ 2 V, lo que se altera fácilmente y se enciende accidentalmente. Por lo tanto, los controladores y controladores que impulsan GaN deben resolver más problemas técnicos que los dispositivos de silicio tradicionales.
Además, a excepción de algunos dispositivos de alimentación de GaN con circuitos de accionamiento integrados, la mayoría de los demás dispositivos de alimentación de GaN requieren circuitos de accionamiento externos.
En ausencia de un circuito de control incorporado, para garantizar el funcionamiento confiable de los dispositivos GaN y aprovechar al máximo su excelente rendimiento, no solo es necesario optimizar el rendimiento de alta velocidad y Conduce el consumo de energía del circuito de accionamiento, pero también para hacer que el controlador sea preciso y estable. La tierra genera el voltaje de conducción para garantizar que el dispositivo cambie correctamente. Al mismo tiempo, el impacto de la presión negativa generada por el interruptor en la red principal. El circuito del dispositivo GaN debe controlarse estrictamente.
3. Un conjunto completo de carga rápida de nitruro de galio con chip doméstico está disponible
Dongguan Ruiheng Electronic Technology Co., Ltd. recientemente produjo con éxito un cargador de carga rápida de nitruro de galio de 65 W. Además de la configuración convencional de doble puerto 1A1C y pasadores plegables, también es el primer producto de la industria desarrollado y oficialmente producido en masa basado en chips de control de nitruro de galio domésticos, dispositivos de energía de nitruro de galio domésticos y chips de protocolo de carga rápida domésticos. Los chips de tres núcleos provienen de Nanxin Semiconductor, Innoseco y Rongzhi Technology.
Charging Head Network descubrió además que los tres chips centrales integrados en el cargador de carga rápida de nitruro de galio Ruiheng 65W1A10C son el chip de control principal SC3021A de Nanxin, el dispositivo de energía de nitruro de galio INN650D02 de Innoseco y el segundo chip inteligente. -Chip de identificación de protocolo de bajada SW3516H.
El cargador admite entrada de 100-240 V~ 50/60 Hz y salida de carga rápida de doble puerto, y está equipado con una interfaz USB-C con una salida máxima de 65 W y una interfaz USB-A con una potencia máxima potencia de 30W.
El tamaño del cargador rápido de nitruro de galio Ruiheng 65W 1A1C es de aproximadamente 53*53*28 mm y la densidad de potencia puede alcanzar 0,83 W/mm. En comparación con el cargador Xiuang de 61 W de Apple, el tamaño se reduce en aproximadamente un tercio.
ChargerLAB POWER-Z KT001 midió que el puerto USB-A del cargador admite Apple2.4A, Samsung5V2A, QC3.0, QC2.0, AFC, FCP, SCP, PE y otros protocolos.
El puerto USB-C admite Apple2.4A, Samsung5V2A, QC3.0, QC2.0, AFC, SCP, PE, PD3.0 PPS y otros protocolos.
El mensaje PDO muestra que el puerto USB-C del cargador admite 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V3.25A, 3.3-115A.
En cuarto lugar, los tres chips centrales de carga rápida de nitruro de galio se pueden controlar de forma independiente.
Nanxin tiene su sede en Shanghai. Nanxin SC3021A satisface diversas necesidades de carga rápida QR de alta frecuencia. Adopta un diseño patentado de accionamiento directo GaN, que elimina la necesidad de controladores externos o modos de fuente de alimentación segmentados integrados, fuente de alimentación de un solo devanado, sin necesidad de circuitos de fuente de alimentación complejos; arranque de alto voltaje incorporado y función de entrada/salida de entrada de CA, función de descarga X-cap integrada SC3021A admite una frecuencia operativa máxima de 170 KHz, adecuado para transformadores bobinados, SC3021B admite una frecuencia operativa máxima de 260 KHz; Adecuado para transformadores planos.
Especificaciones detalladas de Nanxin SC3021A.
El tubo interruptor de nitruro de galio del lado primario es de Innoseco, modelo INN650D02, con una resistencia de voltaje de 650 V y una conductividad tan baja como 0,2 ω. Cumple con los requisitos de aplicación industrial de los estándares JEDEC y es el núcleo. componente de todo el producto. El transistor de conmutación inn 650d 02 "inno gan" tiene buenas características de alta frecuencia y baja resistencia de encendido, y es adecuado para aplicaciones de fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia y alta eficiencia. Al adoptar el paquete DFN8*8, tiene una resistencia térmica ultrabaja y un buen rendimiento de disipación de calor, y es adecuado para aplicaciones de fuente de alimentación conmutada de alta densidad de potencia.
Innoseco tiene su sede en Zhuhai y bases de producción en Zhuhai y Suzhou. Se entiende que el tubo de interruptor "inno gan" inn 650d 02 se basa en la tecnología de producción y procesamiento de 8 pulgadas líder en la industria y es el primer dispositivo avanzado de energía de nitruro de galio en el mercado. La comercialización a gran escala de esta tecnología promoverá la rápida popularidad de la carga rápida de nitruro de galio.
En la actualidad, Innoseco ha construido la plataforma de investigación y desarrollo de cadena industrial de semiconductores de tercera generación más grande del mundo, integrando investigación y desarrollo, diseño, producción epitaxial, fabricación de chips y pruebas. Después de la producción completa, alcanzará una producción mensual de 65.000 obleas de nitruro de galio a base de silicio de 8 pulgadas. Los productos se desarrollarán de forma independiente para industrias emergentes estratégicas como las comunicaciones móviles 5G, centros de datos, vehículos de nueva energía, conducción autónoma y telefonía móvil. Carga rápida del teléfono. El desarrollo innovador proporciona componentes electrónicos básicos.
Los chips GaN de la serie InnoGaN de Innoseco se han enviado en grandes cantidades al mercado de suministro de energía para el consumidor y han ingresado con éxito en las cadenas de suministro de carga rápida de muchas marcas conocidas como Nubia, Meizu, Lapo, MOMAX, ROCA, Feifei, etc. , todos los productos han recibido buenos comentarios del mercado, lo que lo convierte en uno de los mayores fabricantes de dispositivos de energía GaN del mundo.
Rongzhi tiene su sede en Zhuhai. Rongzhi SW3516H es un chip de carga de doble puerto altamente integrado que admite múltiples protocolos de carga rápida, admite salida de carga rápida desde cualquier puerto A y C, y los dos puertos tienen limitación de corriente independiente. El convertidor reductor síncrono de alta eficiencia integrado de 5 A admite protocolos de carga rápida como PPS, PD, QC, AFC, FCP, SCP, PE, SFCP, carga directa de bajo voltaje, modo CC/CV y lógica de gestión de puerto dual. Solo se necesitan unos pocos dispositivos periféricos para formar una solución completa de carga de doble puerto con protocolo de carga multirápida y de alto rendimiento.
Especificaciones detalladas del Rongzhi SW3516H.
Importancia de la industria del verbo (abreviatura de verbo)
Los tres chips centrales de la carga rápida de nitruro de galio se fabrican completamente en China. Por un lado, en el contexto de la actual fricción comercial entre China y Estados Unidos, es necesario evitar que tecnologías clave se vean afectadas; por otro lado, los fabricantes nacionales de semiconductores pueden aprovechar al máximo las ventajas de las empresas locales para reducir aún más los costos; costo de la carga rápida de nitruro de galio y promover la popularidad de las fuentes de carga rápida de alta densidad.
En la futura competencia del mercado, las soluciones nacionales de carga rápida de nitruro de galio también se convertirán en un actor poderoso.
Creo que en un futuro próximo, el precio de los productos de carga rápida de nitruro de galio será gradualmente más asequible y será posible comprar un nuevo producto de carga rápida de nitruro de galio al precio de un silicio común. cargador.