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基于SiC的高電壓電池?cái)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

得益于固態(tài)電路保護(hù)，直流母線(xiàn)電壓為400V或以上的電氣系統(tǒng)（由單相或三相電網(wǎng)電源或儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）供電）可提升自身的可靠性和彈性。在設(shè)計(jì)高電壓固態(tài)電池?cái)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，需要考慮幾項(xiàng)基本的設(shè)計(jì)決策。其中關(guān)鍵因素包括半導(dǎo)體技術(shù)、器件類(lèi)型、熱封裝、器件耐用性以及電路中斷期間的感應(yīng)能量管理。在本文中，我們將討論在選擇功率半導(dǎo)體技術(shù)和定義高電壓、高電流電池?cái)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)的半導(dǎo)體封裝時(shí)的一些設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以及表征系統(tǒng)的寄生電感和過(guò)流保護(hù)限值的重要性。寬帶隙半導(dǎo)體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在選擇最佳半導(dǎo)體材料時(shí)，應(yīng)考慮多項(xiàng)特性。目標(biāo)是打造兼具最
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邁向更綠色的未來(lái)：GaN技術(shù)的變革性影響

過(guò)去幾十年間，人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的快速增長(zhǎng)推動(dòng)了全球能源消耗的穩(wěn)步增長(zhǎng)，并且預(yù)計(jì)這一趨勢(shì)還將持續(xù)。這種增長(zhǎng)是線(xiàn)下與線(xiàn)上活動(dòng)共同作用的結(jié)果。因此，數(shù)據(jù)中心的快速擴(kuò)張顯著增加了全球電力需求。據(jù)估計(jì)，2022 年全球數(shù)據(jù)中心耗電量約為240-340 太瓦時(shí)（TWh）。近年來(lái)，全球數(shù)據(jù)中心的能源消耗以每年20-40% 的速度持續(xù)增長(zhǎng)[1]。圖1 1910年以來(lái)全球二氧化碳排放量（單位：千兆噸）：總量（上）；按行業(yè)劃分（下）隨著能源消耗的增加，相關(guān)的二氧化碳排放量也在2022年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的37 千兆噸。為應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，
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深度 | GaN還是SiC，電氣工程師該如何選擇？

/ 編輯推薦 /氮化鎵晶體管和碳化硅MOSFET是近年來(lái)新興的功率半導(dǎo)體，相比于傳統(tǒng)的硅材料功率半導(dǎo)體，他們都具有許多非常優(yōu)異的特性：耐壓高，導(dǎo)通電阻小，寄生參數(shù)小等。他們也有各自與眾不同的特性：氮化鎵晶體管的極小寄生參數(shù)，極快開(kāi)關(guān)速度使其特別適合高頻應(yīng)用。碳化硅MOSFET的易驅(qū)動(dòng)，高可靠等特性使其適合于高性能開(kāi)關(guān)電源中。本文基于英飛凌科技有限公司的氮化鎵晶體管和碳化硅MOSFET產(chǎn)品，對(duì)他們的結(jié)構(gòu)、特性、兩者的應(yīng)用差異等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。引言作為第三代功率半導(dǎo)體的絕代雙驕，氮化鎵晶體
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安森美將收購(gòu)碳化硅JFET技術(shù)，以增強(qiáng)其針對(duì)AI數(shù)據(jù)中心的電源產(chǎn)品組合

安森美（onsemi）宣布已與Qorvo達(dá)成協(xié)議，以1.15億美元現(xiàn)金收購(gòu)其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司United Silicon Carbide。該收購(gòu)將補(bǔ)足安森美廣泛的EliteSiC電源產(chǎn)品組合，使其能應(yīng)對(duì)人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心電源AC-DC段對(duì)高能效和高功率密度的需求，還將加速安森美在電動(dòng)汽車(chē)斷路器和固態(tài)斷路器(SSCB) 等新興市場(chǎng)的部署。SiC JFET的單位面積導(dǎo)通電阻超低，低于任何其他技術(shù)的一半。它們還支持使用硅基晶體管幾十年來(lái)常用的現(xiàn)成驅(qū)動(dòng)器。綜合這
關(guān)鍵字：安森美碳化硅JFET SiC JFET 數(shù)據(jù)中心電源

安森美收購(gòu)Qorvo旗下SiC JFET技術(shù)

據(jù)安森美官微消息，近日，安森美（onsemi）宣布已與Qorvo達(dá)成協(xié)議，以1.15億美元現(xiàn)金收購(gòu)其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司 United Silicon Carbide。該交易需滿(mǎn)足慣例成交條件，預(yù)計(jì)將于2025年第一季度完成。據(jù)悉，該收購(gòu)將補(bǔ)足安森美廣泛的EliteSiC電源產(chǎn)品組合，使其能應(yīng)對(duì)人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心電源AC-DC段對(duì)高能效和高功率密度的需求，還將加速安森美在電動(dòng)汽車(chē)斷路器和固態(tài)斷路器(SSCB)等新興市場(chǎng)的部署。安森美電源方案事業(yè)群總裁兼總經(jīng)理
關(guān)鍵字：安森美收購(gòu) Qorvo SiC JFET

碳化硅可靠性驗(yàn)證要點(diǎn)

從MOSFET 、二極管到功率模塊，功率半導(dǎo)體產(chǎn)品是我們生活中無(wú)數(shù)電子設(shè)備的核心。從醫(yī)療設(shè)備和可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施，到個(gè)人電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)(EV)，它們的性能和可靠性確保了各種設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。第三代寬禁帶（WBG）解決方案是半導(dǎo)體技術(shù)的前沿，如使用碳化硅（SiC）。與傳統(tǒng)的硅（Si）晶體管相比，SiC的優(yōu)異物理特性使基于SiC的系統(tǒng)能夠在更小的外形尺寸內(nèi)顯著減少損耗并加快開(kāi)關(guān)速度。由于SiC在市場(chǎng)上相對(duì)較新，一些工程師在尚未確定該技術(shù)可靠性水平之前，對(duì)從Si到SiC的轉(zhuǎn)換猶豫不決。但是，等待本身也會(huì)帶來(lái)風(fēng)
關(guān)鍵字： WBG SiC 半導(dǎo)體

光伏逆變器市場(chǎng)狂飆，全SiC模組會(huì)成為主流嗎？

隨著清潔能源的快速增長(zhǎng)，作為光伏系統(tǒng)心臟的太陽(yáng)能逆變器儼然已經(jīng)成為能源革命浪潮中的超級(jí)賽道。高效的光伏系統(tǒng)，離不開(kāi)功率器件。全I(xiàn)GBT方案、混合SiC方案和全SiC方案以其在成本、性能、空間、可靠性等方面不同的優(yōu)勢(shì)，均在市場(chǎng)上有廣泛應(yīng)用。但隨著SiC成本下降，全SiC方案被越來(lái)越多的廠(chǎng)家采用。未來(lái)10年，光伏逆變器市場(chǎng)狂飆目前，風(fēng)能和太陽(yáng)能的總發(fā)電量已經(jīng)超過(guò)了水力發(fā)電。預(yù)計(jì)到2028年，清潔能源的比重將達(dá)到42%。中國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，已成為全球清潔能源增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。光伏逆變器承載著將太陽(yáng)能光伏組件產(chǎn)
關(guān)鍵字：功率模塊 SiC 逆變器

第10講：SiC的加工工藝（2）柵極絕緣層

柵極氧化層可靠性是SiC器件應(yīng)用的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。本節(jié)介紹SiC柵極絕緣層加工工藝，重點(diǎn)介紹其與Si的不同之處。SiC可以通過(guò)與Si類(lèi)似的熱氧化過(guò)程，在晶圓表面形成優(yōu)質(zhì)的SiO2絕緣膜。這在制造SiC器件方面具有非常大的優(yōu)勢(shì)。在平面柵SiC MOSFET中，這種熱氧化形成的SiO2通常被用作柵極絕緣膜，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。然而，SiC的熱氧化與Si的熱氧化存在一些差異，在將熱氧化工藝應(yīng)用于SiC器件時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。首先，與Si相比，SiC的熱氧化速率低。因此，該過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且還需要高溫。在SiC的熱氧
關(guān)鍵字：三菱電機(jī) SiC 柵極絕緣層

想提高高壓LED照明中的效率和功率密度？上GaN技術(shù)！

文章概述本文介紹了寬帶隙（ GaN ）技術(shù)在高壓 LED照明中的應(yīng)用，以及如何解決效率和功率密度挑戰(zhàn)。文章重點(diǎn)討論了利用GaN技術(shù)的LED驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)的降壓部分，展示了如何通過(guò)寬帶隙技術(shù)提高效率和功率密度。文中還介紹了STMicroelectronics的MasterGaN系列，該系列將高電壓智能功率BCD工藝柵極驅(qū)動(dòng)器與高電壓GaN晶體管結(jié)合，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)并提高了功率密度。事實(shí)證明，高壓LED照明可以有效地取代高強(qiáng)度放電 (HID
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第9講：SiC的加工工藝（1）離子注入

離子注入是SiC器件制造的重要工藝之一。通過(guò)離子注入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)n型區(qū)域和p型區(qū)域?qū)щ娦钥刂?。本文?jiǎn)要介紹離子注入工藝及其注意事項(xiàng)。SiC的雜質(zhì)原子擴(kuò)散系數(shù)非常小，因此無(wú)法利用熱擴(kuò)散工藝制造施主和受主等摻雜原子的器件結(jié)構(gòu)（形成pn結(jié)）。因此，SiC器件的制造采用了基于離子注入工藝的摻雜技術(shù)：在SiC中進(jìn)行離子注入時(shí)，對(duì)于n型區(qū)域通常使用氮（N）或磷（P），這是容易低電阻化的施主元素，而對(duì)于p型區(qū)域則通常使用鋁（Al）作為受主元素。另外，用于Al離子注入的原料通常是固體，要穩(wěn)定地進(jìn)行高濃度的Al離子注入，需
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“LiDAR激光雷達(dá)”為智慧物流賦能，羅姆“激光器+GaN”帶來(lái)安全精準(zhǔn)

1? ?LiDAR（3D感測(cè)和距離感測(cè)）備受矚目在物流行業(yè)，物流需求持續(xù)擴(kuò)大，但同時(shí)也面臨著嚴(yán)重的勞動(dòng)力短缺問(wèn)題。越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始考慮引進(jìn)智慧物流系統(tǒng)，利用AGV（無(wú)人搬運(yùn)車(chē)）和AMR（自主移動(dòng)機(jī)器人）等執(zhí)行工作。然而，也有很多企業(yè)擔(dān)心安全性和系統(tǒng)管理等方面的問(wèn)題。實(shí)際上，ISO 對(duì)功能安全的要求也很高，能夠確保安全性的智能感測(cè)技術(shù)和模塊已經(jīng)逐漸成為不可或缺的存在。在這種背景下，旨在構(gòu)建更安全、更安心的智慧物流系統(tǒng)，并且能夠更精準(zhǔn)地感測(cè)更遠(yuǎn)的距離、不易受到陽(yáng)光干擾的激光雷達(dá)LiD
關(guān)鍵字： 202411 LiDAR 激光雷達(dá) 智慧物流羅姆激光器 GaN

全球 33 家 SiC 制造商進(jìn)展概覽

SiC 功率器件市場(chǎng)規(guī)模逐年擴(kuò)大，并將保持高速增長(zhǎng)。
關(guān)鍵字： SiC 功率器件

意法半導(dǎo)體先進(jìn)的電隔離柵極驅(qū)動(dòng)器STGAP3S為IGBT和SiC MOSFET提供靈活的保護(hù)功能

意法半導(dǎo)體的STGAP3S系列碳化硅 (SiC) 和 IGBT功率開(kāi)關(guān)柵極驅(qū)動(dòng)器集成了意法半導(dǎo)體最新的穩(wěn)健的電隔離技術(shù)、優(yōu)化的去飽和保護(hù)功能和靈活的米勒鉗位架構(gòu)。STGAP3S 在柵極驅(qū)動(dòng)通道與低壓控制和接口電路之間采用增強(qiáng)型電容隔離，瞬態(tài)隔離電壓 (VIOTM)耐壓9.6kV，共模瞬態(tài)抗擾度 (CMTI)達(dá)到 200V/ns。通過(guò)采用這種的先進(jìn)的電隔離技術(shù)，STGAP3S提高了空調(diào)、工廠(chǎng)自動(dòng)化、家電等工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性。新驅(qū)動(dòng)器還適合電源和能源應(yīng)用，包括充電站、儲(chǔ)能系統(tǒng)、功率因數(shù)校正 (PFC)、
關(guān)鍵字：意法半導(dǎo)體電隔離柵極驅(qū)動(dòng)器 IGBT SiC MOSFET

東芝推出具有低導(dǎo)通電阻和高可靠性的適用于車(chē)載牽引逆變器的最新款1200V SiC MOSFET

東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社（“東芝”）近日宣布，最新開(kāi)發(fā)出一款用于車(chē)載牽引逆變器[1]的裸片[2]1200 V碳化硅（SiC）MOSFET“X5M007E120”，其創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻和高可靠性。X5M007E120現(xiàn)已開(kāi)始提供測(cè)試樣品，供客戶(hù)評(píng)估。當(dāng)?shù)湫蚐iC MOSFET的體二極管在反向傳導(dǎo)操作[3]期間雙極通電時(shí)，其可靠性會(huì)因?qū)娮柙黾佣档汀|芝SiC MOSFET通過(guò)在MOSFET中嵌入SBD（肖特基勢(shì)壘二極管）以弱化體二極管工作的器件結(jié)構(gòu)來(lái)緩解上述問(wèn)題，但如若將SBD布置在芯片上
關(guān)鍵字：東芝低導(dǎo)通電阻牽引逆變器 SiC MOSFET 驅(qū)動(dòng)逆變器

Nexperia的AC/DC反激式控制器可實(shí)現(xiàn)更高功率密度的基于GaN的反激式轉(zhuǎn)換器

Nexperia今天推出了一系列新的AC/DC反激式控制器，進(jìn)一步壯大其不斷擴(kuò)展的電源IC產(chǎn)品組合。NEX806/8xx和NEX8180x專(zhuān)為基于GaN的反激式轉(zhuǎn)換器而設(shè)計(jì)，用于PD(Power Delivery)快速充電器、適配器、壁式插座、條形插座、工業(yè)電源和輔助電源等設(shè)備以及其他需要高功率密度的AC/DC轉(zhuǎn)換應(yīng)用。?NEX806xx/NEX808xx是準(zhǔn)諧振/多模反激式控制器，可在寬VCC范圍(10-83V)下工作，而NEX81801/NEX81802是自適應(yīng)同步整流控制器。這些IC可與N
關(guān)鍵字： Nexperia AC/DC反激式控制器 GaN 反激式轉(zhuǎn)換器