Análisis de la cadena de la industria de semiconductores: introducción a los chips de administración de energía y sus campos de aplicación

Jul 19, 2021

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Casi todos los productos y dispositivos electrónicos tienen chips de administración de energía, por lo que los chips de energía también se conocen como el" corazón" de dispositivos electrónicos. Es el segmento de mercado más grande de chips analógicos. De acuerdo con el atributo de voltaje de entrada, el chip de potencia se puede dividir en un chip de conversión AC-DC (AC a DC) y un chip de conversión DC-DC (DC a DC). La conversión CA-CC es generalmente la conversión de la red CA (220 V o 110 V) en el voltaje CC requerido por los circuitos internos de equipos o productos electrónicos; La conversión de CC a CC generalmente se refiere a la conversión de los atributos o parámetros de la fuente de alimentación de CC, como la conversión reductora, elevadora, elevadora y elevadora, etc., para que coincida con los requisitos de la fuente de alimentación del equipo. o módulos de circuito.


En los últimos años, la industria descendente de chips de potencia ha experimentado un auge, proporcionando un amplio espacio de mercado para los chips de potencia. Por ejemplo, la demanda de chips de potencia en la electrónica automotriz, equipos de comunicación, control industrial y otros campos ha crecido rápidamente, y los requisitos de rendimiento de los chips son más altos. Los chips de potencia desarrollados, diseñados y vendidos por el emisor pertenecen a los productos de gama media y alta de la industria &. En la actualidad, el mercado está ocupado principalmente por gigantes extranjeros como Texas Instruments, Analog Devices e Infineon, y la concentración del mercado es relativamente alta.


¿Cuál es la diferencia entre el desarrollo de chips de potencia en el país y en el extranjero?


En términos del mercado internacional, los datos del Institute of Foresight Industry muestran que el valor de producción global de chips de energía en 2018 fue de 25 mil millones de dólares estadounidenses. En los últimos años, gracias al crecimiento continuo de mercados como los vehículos de nueva energía y las comunicaciones 5G, el mercado mundial de chips de energía se ha desarrollado rápidamente. Se estima que el tamaño del mercado alcanzará los 56,5 mil millones de dólares estadounidenses en 2026, con una tasa de crecimiento compuesto anual promedio del 10,69%.


En el mercado nacional, los datos de la red de inteligencia empresarial de China muestran que de 2015 a 2019, el mercado de chips de potencia de China&ha aumentado de 52 mil millones de yuanes a 72 mil millones de yuanes, y se espera que supere los 78 mil millones de yuanes en 2020 con una tasa de crecimiento compuesto anual promedio de alrededor del 8.5%. . Estimuladas por factores como la mejora del consumo y el desarrollo de nuevas tecnologías, las funciones de varios productos electrónicos en China están mostrando una tendencia a la diversificación y la mejora se está acelerando. La demanda de chips de potencia sigue aumentando. Además, la tendencia de sustitución de las importaciones de semiconductores también ha traído más oportunidades de desarrollo a muchas empresas nacionales de chips.

Como uno de los componentes indispensables de los equipos electrónicos, la demanda del mercado de chips de administración de energía está mostrando una tendencia de crecimiento significativa con el crecimiento continuo de aplicaciones posteriores, como comunicaciones 5G, hogares inteligentes y vehículos de nueva energía. Las siguientes áreas principales son el foco:


1, electrónica automotriz


Electrónica automotriz es el término general para dispositivos de control electrónico de carrocería de automóvil y dispositivos de control electrónico de automóvil de automóvil, y es una de las áreas de aplicación importantes de los chips de potencia. Con la creciente electrónica de los automóviles, cada vez se transportan más productos electrónicos en los automóviles, lo que aumenta el consumo de electricidad, energía y otras energías de los automóviles. Por lo tanto, los automóviles tienen requisitos cada vez más estrictos sobre el consumo de energía. Los productos requieren módulos de potencia de tamaño pequeño y alta eficiencia que puedan generar grandes corrientes a altos voltajes.


2, control industrial


El nombre completo de control industrial es control de automatización industrial, que se refiere al uso de software de computadora, microelectrónica, tecnologías electrónicas y eléctricas para hacer que la producción sea más automatizada, eficiente, precisa y con capacidad de control y visibilidad. Para lograr los efectos anteriores, los equipos de control industrial deben tener un sistema de energía estable, sensores sensibles, transmisión de información eficiente y otros módulos funcionales. El funcionamiento estable del sistema o módulo mencionado anteriormente debe estar equipado con un chip de potencia eficiente y confiable.


3, equipo de comunicación


Según datos del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, los principales operadores de telecomunicaciones de China&han comenzado a implementar comunicaciones 5G en 2018, estableciendo nuevas estaciones base. Al 31 de diciembre de 2019, el número de estaciones base de telefonía móvil en China era de aproximadamente 8,41 millones; Al 31 de diciembre de 2020, el número de estaciones base de comunicaciones móviles en China alcanzó los 9,31 millones, un aumento neto de 900.000 para el año, de las cuales se construyeron más de 60 nuevas estaciones base 5G. Diez mil. En comparación con las estaciones base 4G, las estaciones base 5G requieren más antenas y las antenas ajustables electrónicamente tienen requisitos más altos para el rendimiento antiinterferente del chip de potencia. El aumento en el número de estaciones base de comunicación y el número de antenas de estación base única significa que el desarrollo de la industria de comunicaciones 5G de China&requiere el desarrollo simultáneo del mercado de chips de potencia de China &.


4, electrónica de consumo


La electrónica de consumo se refiere a los productos electrónicos que los consumidores utilizan a diario, como computadoras personales, teléfonos inteligentes, automóviles con batería, etc.


5. Electrodomésticos


Los electrodomésticos se refieren a los aparatos eléctricos y electrónicos que se utilizan en hogares y lugares similares, incluidos los aparatos de refrigeración, limpieza, cocina y calefacción eléctrica.


Mirando hacia el futuro, nuevas tendencias en el desarrollo de nuevas fuentes de alimentación.


Con la creciente popularidad de la aplicación de nuevas tecnologías como Internet de las cosas, conducción autónoma, 5G e inteligencia artificial, el rendimiento de los productos electrónicos relacionados continúa mejorando y las aplicaciones continúan innovando. Los chips de potencia son uno de los componentes principales de los productos electrónicos. , Volumen, confiabilidad y otros aspectos plantean requisitos más altos, el mercado de chips de potencia presenta las características de la demanda diversificada y la segmentación de aplicaciones. Alta integración, alto voltaje, alta potencia, alta confiabilidad y bajo consumo de energía se han convertido gradualmente en las principales tendencias de desarrollo tecnológico en la industria de chips de potencia.


1, alta integración


El chip de potencia debe estar equipado con inductores periféricos, condensadores y otros componentes cuando funcione. Por lo tanto, el número de pines, la forma, el número y la forma de los componentes periféricos, el área de la placa PCB y el estilo de diseño determinan el volumen del módulo de potencia. La tendencia de desarrollo de peso ligero y miniaturización de productos electrónicos requiere una mayor integración y chips de potencia de menor tamaño.


2, alto voltaje y alta potencia


El voltaje de la fuente de alimentación de los equipos terminales sigue aumentando, lo que plantea requisitos más altos sobre el rendimiento de la tensión soportada del chip de potencia. A medida que la integración de los chips digitales se vuelve cada vez más alta, los chips de potencia tienen una mayor potencia de salida de energía para ellos, lo que se ha convertido en otro factor determinante para los chips de alta tensión y alta potencia.


3, alta fiabilidad


El consumo de energía del chip es grande cuando está funcionando, y el calentamiento y el aumento de temperatura pueden causar un funcionamiento anormal de los materiales internos, el dispositivo y el módulo de circuito del chip, lo que afecta la confiabilidad del chip. Los factores ambientales durante el funcionamiento del chip, como la temperatura, la humedad, la vibración, la interferencia electromagnética, etc., también afectarán la confiabilidad del chip. Por lo tanto, el chip de potencia es el" corazón" de productos electrónicos, y su confiabilidad está directamente relacionada con la vida útil de los productos electrónicos. Con la diversificación de las funciones de los productos electrónicos y la complejidad de las aplicaciones, los chips de fuente de alimentación se desarrollan constantemente en la dirección de una alta fiabilidad.


4, bajo consumo de energía


El consumo de energía en espera del chip de energía es un indicador central para evaluar el rendimiento del chip de energía. Si el consumo de energía en espera del chip de energía es alto, afectará la vida útil de la batería del equipo electrónico alimentado por batería &. Por lo tanto, el bajo consumo de energía es una tendencia de desarrollo importante en la industria de chips de energía.