PCIM基調講演
上海、2025年9月25日 – 本日午前11時40分、上海新国際博覧センターのN4ホールで開催されたPCIMアジア2025テクノロジーフォーラムにおいて、上海YMINエレクトロニクス株式会社の副社長である張青涛氏が「新しい第3世代半導体ソリューションにおけるコンデンサの革新的な応用」と題する基調講演を行いました。
講演では、高周波、高電圧、高温といった過酷な動作条件下でのコンデンサにおいて、炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）といった第三世代半導体技術がもたらす新たな課題に焦点を当てました。講演では、YMINコンデンサの技術革新と、高容量密度、低ESR、長寿命、高信頼性を実現した実例を体系的に紹介しました。
要点
新エネルギー車、太陽光発電、AIサーバー、産業用電源などの分野におけるSiCおよびGaNデバイスの急速な導入に伴い、それを支えるコンデンサへの性能要件はますます厳しくなっています。コンデンサはもはや単なる脇役ではなく、システムの安定性、効率、寿命を左右する重要な「エンジン」となっています。YMINは、材料革新、構造最適化、プロセス改良を通じて、体積、容量、温度、信頼性という4つの側面において、コンデンサの総合的な性能向上を実現しました。これは、第3世代半導体アプリケーションの効率的な実装に不可欠な要素となっています。
技術的な課題
1. AIサーバー電源ソリューション · Navitas GaNとの連携。課題：高周波スイッチング（> 100kHz）、高リップル電流（> 6A）、高温環境（> 75°C）。ソリューション：IDC3シリーズ低ESR電解コンデンサ、ESR≤95mΩ、105℃で12,000時間の寿命。結果：全体サイズが60%縮小、効率が1～2%向上、温度が10℃低下。
2. NVIDIA AI Server GB300-BBU バックアップ電源 · 日本製Musashiの代替。課題：突発的なGPU電力サージ、ミリ秒レベルの応答速度、高温環境における寿命の劣化。解決策：LICスクエアスーパーキャパシタ内部抵抗<1mΩ、100万サイクル、10分間の急速充電を実現。結果：サイズ50%～70%、重量50%～60%の削減、ピーク電力15～21kWに対応。
3. 日本のルビコン社製からインフィニオン社製GaN MOS480Wレール電源に代替。課題：-40℃～105℃の広い動作温度範囲、高周波リップル電流の急増。解決策：超低温劣化率10%未満、リップル電流耐性7.8A。成果：-40℃低温起動試験および高低温サイクル試験に100%合格し、鉄道業界の10年以上の寿命要件を満たした。
4. 新エネルギー車DCリンクコンデンサ・ON Semiconductorの300kWモーターコントローラーと組み合わせました。課題：スイッチング周波数 > 20kHz、dV/dt > 50V/ns、周囲温度 > 105℃。解決策：ESL < 3.5nH、125℃での寿命 > 10,000時間、単位体積あたりの容量30%増加。結果：総合効率 > 98.5%、電力密度 45kW/L超、バッテリー寿命約5%向上。5. GigaDevice 3.5kW充電パイルソリューション。YMINはきめ細かなサポートを提供します。
課題: PFC スイッチング周波数は 70kHz、LLC スイッチング周波数は 94kHz ～ 300kHz、入力側リップル電流は 17A 以上に急増し、コア温度の上昇が寿命に重大な影響を及ぼします。
解決策：マルチタブ並列構造を採用し、ESR/ESLを低減します。GD32G553 MCUとGaNSafe/GeneSiCデバイスと組み合わせることで、137W/in³の電力密度を実現します。
結果: システムのピーク効率は 96.2%、PF は 0.999、THD は 2.7% で、電気自動車充電ステーションの高い信頼性と 10 ～ 20 年の寿命要件を満たしています。
結論
第 3 世代半導体の最先端のアプリケーションに興味があり、コンデンサのイノベーションによってシステム パフォーマンスが向上し、国際ブランドに取って代わることができる方法を知りたい場合は、詳細な技術ディスカッションのために、ホール N5 の C56 にある YMIN ブースにぜひお立ち寄りください。
投稿日時: 2025年9月26日