أخبار ar.wedoany.com، أعلنت شركة توشيبا لأجهزة أشباه الموصلات والتخزين المحدودة (Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation، والمشار إليها اختصاراً باسم "توشيبا D&S") في 15 يونيو 2026، عن نجاحها في تطوير رقاقة من النوع الأخدودي من الجيل الثاني للترانزستور ثنائي القطب ذي البوابة المعزولة المحقن المعزز (IEGT) بجهد مقنن يبلغ 6500 فولت، وبدء إنتاجها التجاري. ترفع هذه الرقاقة مستوى الجهد لأول مرة من 4500 فولت، وهو المعيار السائد في الصناعة، إلى 6500 فولت، وهي موجهة بشكل أساسي لتطبيقات تحويل الطاقة عالية الجهد مثل أنظمة النقل بالتيار المستمر عالي الجهد (HVDC)، والمعوضات المتزامنة الساكنة (STATCOM)، ومحركات التيار المتردد الصناعية. تم إطلاق المنتج "ST2000JXH35A"، وهو جهاز IEGT من النوع المضغوط بجهد 6500 فولت وتيار 2000 أمبير والمعتمد على هذه الرقاقة، في فبراير 2026، ويمثل إتمام تطوير الرقاقة بداية مرحلة الإنتاج التجاري الكامل لهذا المنتج.
يقع المقر الرئيسي لشركة توشيبا D&S في مدينة كاواساكي باليابان، وهي شركة تابعة رئيسية لمجموعة توشيبا مسؤولة عن منتجات أشباه الموصلات والتخزين. تقنية IEGT هي تقنية أشباه موصلات طاقة مبتكرة من تطوير توشيبا، وهي تنتمي إلى عائلة الترانزستور ثنائي القطب ذي البوابة المعزولة (IGBT)، ومصممة خصيصاً لتطبيقات الجهد العالي والطاقة العالية. مع تسارع الاتجاه العالمي نحو إزالة الكربون، غالباً ما تكون مزارع الطاقة المتجددة بعيدة عن مناطق الاستهلاك، مما دفع إلى نشر أنظمة النقل بالتيار المستمر عالي الجهد لنقل الطاقة لمسافات طويلة وبسعات كبيرة. في الوقت نفسه، تزداد أهمية استقرار شبكات الكهرباء، ويتوسع استخدام المعوضات المتزامنة الساكنة. في أنظمة تحويل الطاقة عالية الجهد هذه، يجب استخدام أجهزة أشباه موصلات الطاقة على التوالي. يؤدي رفع مستوى الجهد للجهاز الواحد إلى تقليل عدد الأجهزة الموصولة على التوالي، مما يبسط تكوين النظام ويصغر حجم المعدات.
سبق لتوشيبا أن أنتجت تجارياً أجهزة IEGT من النوع المضغوط بجهد 4500 فولت. ومع ذلك، فإن تحقيق التشغيل الموثوق به عند مستوى جهد 6500 فولت واجه تحديات تقنية رئيسية: الأول، ضمان قدرة كافية على الإطفاء وتحمل تيارات القصر تحت ظروف الجهد العالي، الأمر الذي يتطلب تحكماً دقيقاً في نقل حاملات الشحنة داخل الجهاز؛ والثاني، مشكلة تقلبات جهد الانهيار التي لوحظت أثناء اختبارات الانحياز. لمواجهة هذه التحديات، اعتمدت توشيبا في منطقة الخلايا الأولية لرقاقة IEGT الجديدة بجهد 6500 فولت هيكلاً من الخلايا الافتراضية للقصر، مما أزال المناطق العائمة التي قد تسبب عدم استقرار في توزيع الجهد الكهربائي؛ كما قامت بتحسين عرض السطح البيني بين الأخاديد الافتراضية، وأدخلت طبقة حاجز من النوع N أسفل طبقة القاعدة من النوع P. أدت هذه التحسينات الهيكلية إلى تحسين توزيع ونقل حاملات الشحنة، مما جعل توزيع التيار أكثر انتظاماً أثناء الإطفاء، وبالتالي تحقيق قدرة مستقرة على الإطفاء وتحمل تيارات القصر تحت ظروف الجهد العالي. في الوقت نفسه، أكدت توشيبا تحسن المفاضلة بين خسائر التوصيل وخسائر التبديل في هذه الرقاقة. في المنطقة الطرفية، استخدم الجهاز هيكلاً لتوزيع المجال الكهربائي يجمع بين حلقات الحماية وطبقة شبه عازلة، مما حقق جهد انهيار يتجاوز 6500 فولت؛ كما أن تحسين عملية الواجهة بين الطبقة شبه العازلة والسيليكون أدى إلى كبت تقلبات جهد الانهيار تحت إجهاد الانحياز.
جهاز IEGT من النوع المضغوط "ST2000JXH35A" بجهد 6500 فولت وتيار 2000 أمبير، والمعتمد على هذه الرقاقة، يمكنه تقليل عدد الأجهزة الموصولة على التوالي بنسبة حوالي 33% مقارنة بأجهزة 4500 فولت في أنظمة النقل بالتيار المستمر عالي الجهد. يمكن لهذا التحسين أن يقلل بشكل مباشر من وزن وحجم المعدات، مما يخفض تكاليف البناء والنقل لمحطات تحويل مزارع الرياح البحرية. يستخدم هذا المنتج عبوة من النوع المضغوط تدعم التبريد على الوجهين وهيكلاً محكماً، مما يضمن موثوقية التشغيل الصناعي على المدى الطويل. تم عرض هذه التقنية في معرض PCIM Europe 2026 الذي أقيم في مدينة نورنبرغ بألمانيا في الفترة من 9 إلى 11 يونيو 2026. وأعلنت توشيبا أنها ستواصل تطوير أجهزة IEGT من النوع المضغوط لتطبيقات تحويل الطاقة عالية الجهد، وتوسيع مجموعة منتجاتها.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
