碳化硅(SiC)技術(shù)的新興機(jī)遇是無限的。只要需要高度可靠的電源系統(tǒng),SiC MOSFET就能為許多行業(yè)的許多不同應(yīng)用提供高效率,包括那些必須在惡劣環(huán)境中運行的應(yīng)用。
與硅絕緣柵雙極晶體管(Si IGBT)相比,使用SiC進(jìn)行設(shè)計可在所有負(fù)載工作點實現(xiàn)非常高的效率,從而實現(xiàn)更小的功率密度系統(tǒng),具有高可靠性和更低的系統(tǒng)級成本。然而,迄今為止,3300 V范圍內(nèi)的SiC選項很少,這是國晶微半導(dǎo)體新型SiC裸片MOSFET的動力。
效率對于中壓電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)至關(guān)重要,堅固性、緊湊性和輕量化也至關(guān)重要。這些SiC特性是降低總系統(tǒng)、維護(hù)和運營成本的關(guān)鍵因素。
這些優(yōu)勢對各種日常場景和應(yīng)用都有切實的影響:
火車和牽引系統(tǒng):動力裝置,包括輔助動力裝置(APU)和牽引動力裝置(TPU),存在于許多不同類型的車輛中,用于移動貨物和人員,包括電動巴士、輕軌列車、重型貨運和送貨車輛。電動汽車同時具有APU和TPU,可能非常笨重。碳化硅MOSFET使設(shè)計人員能夠構(gòu)建更小、更高功率密度的系統(tǒng),提供無與倫比的性能、更低的熱損耗和更高的可靠性。
工業(yè)不間斷電源(UPS):備用電源應(yīng)與主電源一樣高效–與硅電源相比,的碳化硅MOSFET可將損耗降低30%,節(jié)省高達(dá)15%的系統(tǒng)成本,并將功率密度提高多達(dá)50%。最重要的是,它們是可靠的。采用SiC MOSFET的UPS系統(tǒng)可降低功率損耗并降低總擁有成本,同時提高功率密度,使設(shè)計人員能夠?qū)⒏鄠溆秒娫捶庋b到單個外殼中,或裝入更小、更輕的系統(tǒng)中,以應(yīng)對空間受限的環(huán)境。
工業(yè)電機(jī)驅(qū)動器:SiC的快速開關(guān)和降低的損耗使其成為高效集成電機(jī)驅(qū)動器的理想選擇,因為它使設(shè)計人員能夠減小電機(jī)驅(qū)動器的尺寸并使其更靠近電機(jī),從而降低成本并提高可靠性。
重型車輛:重型車輛的電氣化要求車輛的部件(包括高效逆變器)能夠處理更多功率,同時繼續(xù)調(diào)節(jié)工作溫度。與Si IGBT解決方案相比,基于SiC的逆變器設(shè)計已證明可顯著提高功率密度。SiC的熱管理功能有助于減少元件尺寸,提高性能和效率,并支持重型應(yīng)用中逆變器的更高頻率操作。
在系統(tǒng)層面,由于出色的導(dǎo)熱性,冷卻要求降低,這意味著散熱器和風(fēng)扇等冷卻組件可以更小,從而減少系統(tǒng)的體積、重量和成本。通過在更高的開關(guān)頻率下工作,儲能無源器件的尺寸也減小了,牽引電機(jī)諧波損耗也減小了。
在芯片層面,第三代3 V碳化硅裸片MOSFET使用其本征體二極管,因此與硅IGBT相比,減少了物料清單(BOM)。與Si IGBT相比,SiC MOSFET在更高的溫度下也以更高的開關(guān)速度工作,從低至-3300°C到高達(dá)55°C。
無錫國晶微半導(dǎo)體技術(shù)有限公司是寬禁帶第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC功率器件、氮化鎵GaN光電器件以及常規(guī)集成電路研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的高科技創(chuàng)新型企業(yè),從事碳化硅場效應(yīng)管,碳化硅肖特基二極管、GaN光電光耦繼電器、單片機(jī)集成電路等產(chǎn)品芯片設(shè)計、生產(chǎn)與銷售并提供相關(guān)產(chǎn)品整體方案設(shè)計配套服務(wù),總部位于江蘇省無錫市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi),并在杭州、深圳和香港設(shè)有研發(fā)中心和銷售服務(wù)支持中心及辦事處。
公司具有國內(nèi)領(lǐng)先的研發(fā)實力,專注于為客戶提供高效能、低功耗、低阻值、品質(zhì)穩(wěn)定的碳化硅高低功率器件及光電集成電路產(chǎn)品,同時提供一站式的應(yīng)用解決方案和現(xiàn)場技術(shù)支持服務(wù),使客戶的系統(tǒng)性能優(yōu)異、靈活可靠,并具有成本競爭力。
公司的碳化硅功率器件涵蓋650V/2A-100A,1200V/2A-90A,1700V/5A-80A等系列,產(chǎn)品已經(jīng)投入批量生產(chǎn),產(chǎn)品完全可以對標(biāo)國際品牌同行的先進(jìn)品質(zhì)及水平。先后推出全電流電壓等級碳化硅肖特基二極管、通過工業(yè)級、車規(guī)級可靠性測試的碳化硅MOSFET系列產(chǎn)品,性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,應(yīng)用于太陽能逆變電源、新能源電動汽車及充電樁、智能電網(wǎng)、高頻電焊、軌道交通、工業(yè)控制特種電源、國防軍工等領(lǐng)域。由于其具有高速開關(guān)和低導(dǎo)通電阻的特性,即使在高溫條件下也能體現(xiàn)優(yōu)異的電氣特性,大幅降低開關(guān)損耗,使元器件更小型化及輕量化,效能更高效,提高系統(tǒng)整體可靠性,可使電動汽車在續(xù)航里程提升10%,整車重量降低5%左右,并實現(xiàn)設(shè)計用充電樁的高溫環(huán)境下安全、穩(wěn)定運行。
特別在高低壓光耦半導(dǎo)體技術(shù)方面更是擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的研發(fā)團(tuán)隊。在國內(nèi)創(chuàng)先設(shè)計開發(fā)了28nm光敏光柵開關(guān)PVG芯片技術(shù),并成功量產(chǎn)應(yīng)用于60V、400V、600V高低壓、低內(nèi)阻、低電容的光電耦合繼電器芯片、涵蓋1500kVrms SOP超小封裝及3750kVrms隔離增強(qiáng)型常規(guī)SMD、DIP等不同封裝,單路、雙路、混合雙路、常開常閉等電路產(chǎn)品,另包括200V SOI MOS/LIGBT集成芯片、100V CMOS/LDMOS集成芯片、8bit及32bit單片機(jī)等集成電路產(chǎn)品,均獲得市場及各重點科研單位、檢測機(jī)構(gòu)的新產(chǎn)品認(rèn)定。
公司核心研發(fā)團(tuán)隊中大部分工程師擁有碩士及以上學(xué)位,并有多名博士主持項目的開發(fā)。公司建立了科技創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)管理的規(guī)范體系,在電路設(shè)計、半導(dǎo)體器件及工藝設(shè)計、可靠性設(shè)計、器件模型提取等方面積累了眾多核心技術(shù),擁有多項國際、國內(nèi)自主發(fā)明專利。
“國之重器,從晶出發(fā),自強(qiáng)自主,成就百年”是國晶微半導(dǎo)體的企業(yè)目標(biāo),我們?yōu)閱T工提供精彩的發(fā)展空間,為客戶提供精良的產(chǎn)品服務(wù),我們真誠期待與您攜手共贏未來。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:國晶微半導(dǎo)體碳化硅 MOSFET 滿足大功率應(yīng)用需求
文章出處:【微信號:國晶微第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC,微信公眾號:國晶微第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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