#電源設計 #功率半導體 #汽車電子 #碳化矽SiC #氮化鎵GaN
【SiC、GaN,汽車電氣化之左右護法】
傳統功率元件已經不能滿足電動汽車發展的需要,新材料正在助力新能源汽車突破這一瓶頸。IHS 的研究報告表明,碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 材料正在汽車領域呈現爆發性成長態勢。如今,超過 40% 的純電動汽車採用 SiC 材料作為動力系統的關鍵元件。超過 600V 電壓的汽車驅動牽引逆變器 (inverter) 之馬達驅動應用,SiC 材料正在快速替代傳統的矽基 IGBT 元件。
驅動馬達逆變器和車載充電器中的矽基 IGBT 和二極體改用 SiC MOSFET 之後,系統結構配置更緊密、輕量化,更高的轉換效率大大降低了發熱使得散熱和冷卻系統設計變得簡單,同時新材料能夠承受更高功率密度,使得新能源汽車的從點時間大大縮短,並可配置大容量電池,有效增加續航能力。然而,目前制約 SiC 材料發展的一個主要問題就是產能緊缺……。
另一個動力源則來自 GaN 材料,600V 以下的功率市場——包括汽車、工業以及消費電子產品,將是 GaN 材料的天下。GaN 元件的開關速度是矽元件的十倍,同時工作峰值溫度更高,這些穩健強大的材料特性使它非常適合不斷發展的 100V 和 650 V區間的汽車、工業、電信和特定消費類等各種應用領域。在汽車電動化演進中,車載充電器 (On-borad Charger, OBC;大陸稱為「車載充電機」) 與 48V 直流變換器是 GaN 材料應用重點。
延伸閱讀:
《意法半導體 SiC 和 GaN 雙箭齊出,推動汽車電氣化革命》
http://compotechasia.com/a/tactic/2020/0409/44451.html
#意法半導體ST #L9908 #L9963 #L9678 #L9679 #CEA-Leti #Exagan
sic mosfet結構 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳解答
#電源設計 #功率元件 #碳化矽SiC #太陽能逆變器inverter #溝槽式閘極功率金氧半場效電晶體TrenchGatePowerMOSFET
【降低開關損耗=提升電源效率】
近年來隨著人工智慧 (AI) 和物聯網 (IoT) 的發展與普及,市場對損耗更低的碳化矽 (SiC) 元件寄予更高的期望。全新溝槽閘結構 SiC MOSFET 產品,採用四引腳封裝,可充分發揮 SiC MOSFET 本身的高速開關性能。與傳統三引腳封裝相比,開關損耗可降低約 35%,有助大幅降低各類應用裝置的功耗,適用於有高效率需求的伺服器電源、基地台、太陽能逆變器及電動車充電站等應用。
演示視頻:
《ROHM 全新 4 引腳封裝 SiC MOSFET》
http://compotechasia.com/a/CTOV/2019/1201/43451.html
#羅姆半導體ROHM #P02SCT3040KR-EVK-001
P.S.《COMPOTECHAsia 電子與電腦》在 YouTube 也有專屬頻道哦!歡迎各位朋友訂閱+開啟小鈴鐺。
https://www.youtube.com/user/compotechasia/videos
sic mosfet結構 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳解答
#汽車電子 #功率元件 #碳化矽SiC #蕭特基二極體SBD #智慧功率模組IPM
【話說車載3:寬能隙半導體入主高功率應用】
動力系統是電動車/智能車主命脈。絕緣柵雙極電晶體 (IGBT)、高電壓閘極驅動器、超接面整流器、高電壓金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET)、高電壓 DC-DC,以及碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等新一代寬能隙 (WBG) 功率技術深深牽動著電池續航力與安全防護。
當電子從「價帶」(valence band,指絕對零度中電子最高能量的區域) 移動到「傳導帶」(conduction band,電子經由外在電場加速形成電流) 並用於電流時需要能量,寬能隙的能量遠高於矽——相較於矽的 1.1eV (電子伏特),SiC 需要 3.2 eV;意味著在相同尺寸下,這些額外能量可帶來更高的電壓擊穿性能,在失效前可承受更高的溫度,蕭特基二極體 (SBD)、高功率 MOSFET 是主要市場。
為提高能效,亦促成涵蓋驅動電路和控制單元,以定制集成電路執行供電欠壓、過溫和短路等自我保護功能的智慧功率模組 (IPM) 興起,以適應基本結構或設計變化,並提升系統可靠性。此外,先進的基板和封裝,則是高能效、散熱性、強固性等關鍵因素;例如,貼片式「電晶體外殼無引腳封裝」(Transistor Outline Leadless, TOLL;或簡稱為 TO-Lead-Less) 因散熱表現較佳,可藉此提高電流密度,特別適合動力轉向、無刷直流驅動、電池管理、電池安全開關等高功率應用。
延伸閱讀:
《適合汽車應用的技術解決方案》
https://www.avnet.com/…/transform-your-thinkin…/automotive/…
sic mosfet結構 在 從原理到實例:詳解SiC MOSFET如何提高電源轉換效率 的相關結果
從廣義上講,其內部物理結構相似,二者均為三端元件,具有源極、汲極和閘極連接。 區別正如名稱所示:採用SiC架構的FET使用碳化矽做為基材,而不僅僅是矽 ... ... <看更多>
sic mosfet結構 在 SiC功率晶體的設計發展及驅動電壓限制 - 電子工程專輯 的相關結果
矽材料是由純的矽所組成,但是SiC材料會依照不同的原子排列而有不同的晶格平面,傳統上平面式結構會採用<0001>的矽平面(Si-face)製作通道,而溝槽式結構 ... ... <看更多>
sic mosfet結構 在 何謂SiC-MOSFET-溝槽結構SiC-MOSFET與實際產品 的相關結果
2018年6月7日 — 一覽表中的SCT3xxx型號即第三代溝槽結構SiC-MOSFET。 20170725_graf-_13. Free Download. 理解SiC(碳化矽)功率元件和活用範例. 本資料 ... ... <看更多>