罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

Release time：2024-07-26
author：AMEYA360
source：网络
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　　根据日本本土的市场数据，在碳化硅半导体市场，罗姆日本市场占有率第一，全球第五。同时在碳化硅晶圆制造技术方面也处于世界领先地位。2024年，罗姆在宫崎县国富町建立全新的碳化硅工厂，在碳化硅领域的战略目标也逐渐清晰。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆从出光兴业的子公司手里，收购了其国富工厂，投资3000亿日元展开了150mm-200mm碳化硅晶圆的生产制造。而罗姆为了实现碳化硅半导体的增产计划，从2021年到2027年的7年间，将会投资5100亿日元。

　　预计截至2025年，仅在碳化硅半导体的企业销售额，计划增长18%，达到年销售额1300亿日元，剑指世界市场占有率30%。到2027年销售额更计划达到2700亿日元。

　　罗姆的底气，来自自身的产品力信心，也来自于日益增长的汽车应用市场及积极拓展该市场带来的订单。

　　近年来，新能源汽车持续快速增长，我国2023年产销量分别是958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%和37.9%，已连续九年位居世界第一;新能源市场占有率达到了31.6%，同比增加5.9pct。据预测，中国新能源汽车预计今年有望达到1100万辆，全球在未来5年继续保持15%~30%的增速。

　　在全球汽车电动化的浪潮下，行业最关心的课题是续航里程。影响续航里程的因素有很多，包括电池容量、车身重量、电力系统的电能转化效率等。功率半导体是电能转换的核心，SiC作为第三代半导体的代表，其禁带宽度约为Si基材料的3倍，可在200℃以上的温度条件下工作;临界击穿场强约为Si基材料的10倍，耐高压能力强，可在高达3000V电压下工作;热导率约是Si基材料的3倍，散热效果更佳，可简化冷却系统;电子饱和漂移速率约是Si基材料的3倍，工作频率高，驱动功率小，损耗低。

　　在新能源汽车中，功率模块已从Si基IGBT为主的时代，开始逐步进入以SiC 功率器件为核心的发展阶段。SiC功率器件主要应用在电机驱动逆变器、电源转换系统(车载DC/DC)、车载充电系统 (OBC)、车载空调系统 (PTC加热器和空压缩机)等方面。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆(ROHM)自2000年开始一直在推动SiC元器件的基础研究并不断完善工艺，其IDM(垂直统合型生产体系)和品质保证体系，从晶圆到芯片、封装、模组，可满足半导体厂商、模块厂商以及OEM厂商的各种各样的需求。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆2010年全球量产SiC SBD和MOSFET;2021年发布了第4代的沟槽SiC MOSFET，备有不同RDS(on)的750V和1200V器件。2023年量产8英寸碳化硅衬底，2024年推出全SiC牵引功率模块产品。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　罗姆第4代的SiC MOSFET技术优势：

　　1.在改善短路耐受时间的前提下实现业内超低导通电阻

　　通过进一步改进自有的双沟槽结构，成功地在改善短路耐受时间的前提下，使导通电阻比第3代产品降低约40%。作为SiC MOSFET，实现了业界超低的导通电阻。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　2.通过大幅降低寄生电容，实现更低开关损耗

　　通过大幅降低栅漏电容(Cgd)，成功地使开关损耗比第3代产品降低约50%。

罗姆半导体：碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

　　3.支持15V栅源驱动电压，应用产品设计更容易

　　在MOSFET中，需要在器件ON时向晶体管的栅极施加一定量的电压。除了到第3代SiC MOSFET为止所支持的18V栅源驱动电压(Vgs)外，第4代SiC MOSFET还支持处理的15V栅源驱动电压，更容易可与IGBT一起用来设计驱动电路(栅极驱动电路)。


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照亮安全的“隐形冠军”：藏在小米SU7大灯里的罗姆BD42530系列
行业新闻

照亮安全的“隐形冠军”：藏在小米SU7大灯里的罗姆BD42530系列

　　新能源汽车的智能照明系统，是科技感与行车安全的核心载体，而大灯驱动模块正是这套系统的“神经中枢”。它体积虽小，性能却直接决定着智能照明系统的可靠性与先进性，是保障夜间行车安全、彰显车辆科技实力的核心部件。近日，与非网对爆款车型小米SU7的大灯控制板拆解后发现，其搭载的罗姆电压跟随器 BD42530FP2-C，正在其中扮演核心角色。　　罗姆BD42530系列　　小米SU7使用的这颗BD42530FP2-C是一款精度高、静态功耗低、抗干扰强的车规级电压跟随器，非常适合用于灯组控制链路中的参考电压缓冲，从而提升照明控制的稳定性与一致性，通过±10mV的电压跟踪精度，可实现对MCU或主控输出的参考电压的精准缓冲与动态跟随，有效解决了长线缆传输下电压衰减带来的亮度波动问题。　　● 动态电压补偿与稳定性保障　　小米 SU7 的大灯系统采用 4 透镜 + 13 像素矩阵式 ADB 自适应大灯设计，支持动态光型调节和 160° 超广角照明。由于车灯线束较长(尤其是引擎舱至大灯模块的布线)，车辆启动或加速时可能产生电压波动，导致亮度不均。BD42530 通过动态电压跟踪技术，实时监测灯组输入电压并自动补偿线缆压降，确保 LED 灯珠始终工作在稳定的 12V 基准电压下。其 ±10mV 的超低失调电压，可将亮度波动控制在 1% 以内，避免因电压不稳导致的光束发散或闪烁问题。　　● 高精度光束控制与 ADB 功能实现　　作为小米 SU7 智能大灯的核心控制元件，BD42530 直接影响 AFS 自适应转向照明和 ADB 自适应远光功能的实现。例如：　　- AFS 自适应转向照明：当车辆转向时，BD42530 通过精准控制微步进电机驱动器(如安森美的 NCV70517)的供电电压，驱动大灯模组转动 ±15°，使光束提前指向弯道内侧，提升夜间过弯安全性。　　- ADB 自适应远光：BD42530 与英飞凌 MCU(CYT2B75CADQ0AZEGS)协同工作，通过 PWM 调光技术实现 13 像素矩阵的独立亮度调节。当检测到对向车辆时，可在 20ms 内将对应区域的 LED 亮度降低至 50% 以下，避免眩光干扰。　　● 低功耗设计与能效优化　　针对新能源汽车对续航的严苛要求，BD42530 的低功耗特性具有战略意义：　　- 静态电流仅 40µA：在车辆熄火后，BD42530 进入待机模式，相比传统线性稳压器(通常为 100µA 以上)可降低 60% 的待机功耗，减少电瓶亏电风险。　　- 高效电压转换：通过电压跟随器架构，BD42530 可将输入电压(3V-42V)精准匹配至 LED 驱动芯片(如德州仪器的 TPS92682Q)的工作电压，转换效率高达 95%，减少能量损耗。　　● 车规级可靠性与极端环境适应性　　小米 SU7 大灯驱动模块需在 - 40℃至 + 150℃的宽温域环境下稳定工作。BD42530 通过以下设计满足严苛要求：　　- 过流与过热保护：内置 OCP(过流保护)和 TSD(过热保护)电路，当输出短路或温度超过 160℃时，可在 1μs 内切断输出，防止 LED 灯珠烧毁。　　- 抗电磁干扰能力：采用陶瓷电容相位补偿技术，在发动机点火、雨刮电机启动等强电磁干扰场景下，仍能保持 ±10mV 的电压精度。　　● 实用应用举例(车灯场景)　　- MCU 输出 DIM 信号 → 经 BD42530 缓冲 → 提供精准参考给矩阵LED驱动芯片;　　- 长距离布线(尤其是 ECU → 前舱车灯)时用于解决信号下垂和地弹;　　- 在头灯矩阵控制、尾灯流水灯精度控制、电压驱动链路中均可作为精密前驱参考跟随器。　　罗姆作为全球知名的汽车半导体供应商，相关系列产品已成功在其他车企中搭载，随着新能源汽车智能化程度的提升，应用场景将进一步扩展，未来将在更多主流车型中得到普及。
2025-11-20 14:15 reading：350
成为西门子Flotherm™标配！罗姆扩大分流电阻器的高精度EROM阵容
行业新闻

成为西门子Flotherm™标配！罗姆扩大分流电阻器的高精度EROM阵容

　　2025年11月18日，全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)今日宣布，进一步扩大其分流电阻器的EROM(Embeddable BCI-ROM)*1模型阵容，并已在罗姆官网发布。另外，该模型将作为西门子电子设备专用热设计辅助工具“Simcenter™ Flotherm™ *2”的标配被采用※。　　罗姆的分流电阻器已被广泛应用于车载和工业设备等众多应用领域，凭借其高精度的电流检测性能与 高可靠性，已获得高度好评。此次，罗姆在已公开的分流电阻器“PSR系列”基础上，新增了“PMR系列”的EROM模型。　　该EROM模型拥有超高精度，在表面温度ΔT和元器件热阻方面，与实测值之间的误差仅±5%以内。通过在接近实际使用环境中的热分析，助力提升热设计阶段的仿真精度并提高开发效率。　　而且，该EROM模型还被用作Simcenter™ Flotherm™的标配，这使元器件制造商与整机制造商之间可以更便捷地共享热分析模型，在保护机密信息的同时实现高精度、高效率的仿真。　　罗姆未来将继续从元器件和仿真模型两方面，为客户的设计和开发提供更强有力的支持。　　※自Simcenter™ Flotherm™ 2510版本起作为标配搭载　　<术语解说>　　*1) EROM(嵌入式BCI-ROM)　　Simcenter™ Flotherm™ 可输出的低维模型。可在隐藏(黑箱化处理)产品内部结构(机密信息)的状态下进行共享，并可进行高速且高精度的分析。　　*2) Simcenter™ Flotherm™　　西门子专为电子设备的热设计和冷却设计提供的CFD(计算流体力学)仿真工具。从设计初期到验证阶段，通过快速且高精度的热分析，助力实现可靠性高的热设计。　　https://plm.sw.siemens.com/zh-CN/simcenter/fluids-thermal-simulation/flotherm/Simcenter™ Flotherm™是西门子(Siemens)的注册商标。　　<相关文档>　　应用指南“热仿真模型使用方法”PSR系列/PMR系列
2025-11-18 14:56 reading：429
搭载罗姆EcoGaN™ Power Stage IC的小型高效AC适配器被全球电竞品牌MSI采用！
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搭载罗姆EcoGaN™ Power Stage IC的小型高效AC适配器被全球电竞品牌MSI采用！

　　2025年11月6日，全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)宣布，其EcoGaN™ Power Stage IC已应用于包括游戏笔记本电脑在内的MSI(微星)产品的AC适配器。　　这款AC适配器由全球领先的电源制造商台达开发，采用EcoGaN™ Power Stage IC“BM3G005MUV- LB”， 具备高速电源切换、低导通电阻等特色，结合台达先进的电源管理技术，与以往适配器相比，大幅缩减体积同时提升能效。　　通过搭载EcoGaN™ Power Stage IC，台达为 MSI 设计的适配器不仅提高供电瓦数，还可在峰值状态下维持一小段时间的高输出功率，即使在要求高性能的电竞高负载环境下，也能实现稳定的电力供应。　　近年来，随着游戏笔记本处理能力的提升，其搭载的GPU和CPU的性能也越来越高。这使得功耗也随之增大，要求AC适配器既要提供稳定支撑这种高负荷运算处理的大功率，又要满足用户对便携性日益增长的需求，因此在提升性能的同时缩小体积已成为当务之急。　　另一方面，具有低导通电阻和高速开关特性的GaN器件因其有助于电源的高效率工作和外围元器件(如电源电路中使用的电感器等)的小型化而备受瞩目。罗姆的Power Stage IC集650V GaN HEMT、栅极驱动器、保护功能及外围元器件于一体，仅需替换以往的Si MOSFET即可更大程度地激发出GaN HEMT的性能。　　台达边际信息科技电源事业部总经理 林政毅表示：“结合台达最先进的电源方案和罗姆的EcoGaN™ Power Stage IC技术优势，我们成功地满足游戏笔记本AC适配器对大功率供电、能效优化及小型化的需求，并被全球知名的电竞品牌MSI采用。罗姆在GaN的技术领域拥有许多优势，也是我们长期合作的重要伙伴。我们期待未来持续透过与其技术合作，为客户提供更多新世代的高效电源方案。”　　罗姆 LSI开发本部 功率GaN解决方案开发部 统括课长 名手 智表示：“台达与罗姆在电源系统领域已合作多年。此次合作成果是台达多年积累的电源开发技术和罗姆的功率元器件开发制造技术、模拟电源技术的深度融合，很高兴能够被MSI的产品采用。未来，我们不仅致力于在游戏笔记本领域，还将致力于在服务器、工业设备、汽车等更广泛的领域为电源的小型化和效率提升贡献力量。”　　<关于Power Stage IC>　　罗姆的GaN HEMT Power Stage IC可为需要高功率密度和效率的各种电力电子系统提供理想的解决方案。该产品集下一代功率器件GaN HEMT和为了更大程度地激发GaN HEMT性能而优化的栅极驱动器于一体，支持2.5V～30V的宽输入电压范围，可以与各种控制器IC结合使用。这些特点和优势使其能够取代超级结 MOSFET等传统的分立功率开关。　　<什么是EcoGaN™>　　EcoGaN™是通过更大程度地发挥GaN的性能，助力应用产品进一步节能和小型化的罗姆GaN器件，该系列产品有助于应用产品进一步降低功耗、实现外围元器件的小型化、减少设计工时和元器件数量等。　　・EcoGaN™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。
2025-11-07 09:34 reading：352
罗姆面向下一代800 VDC架构发布电源解决方案白皮书
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罗姆面向下一代800 VDC架构发布电源解决方案白皮书

　　～为实现千兆瓦级AI基础设施的800 VDC构想提供支持～　　2025年10月28日，全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)今日宣布，作为半导体行业引领创新的主要企业，发布基于下一代800 VDC架构的AI数据中心用的先进电源解决方案白皮书。　　本白皮书作为2025年6月发布的“罗姆为英伟达800V HVDC架构提供高性能电源解决方案”合作新闻中的组成部分，详细阐述了罗姆为AI基础设施中的800 VDC供电系统提供强力支持的理想电源解决方案。　　800 VDC架构是高效且可扩展性强的供电系统，因其可助力实现千兆瓦级AI工厂而有望为未来数据中心设计带来革命性转变。　　罗姆不仅提供硅(Si)功率元器件，还提供包括碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等在内的丰富的功率元器件产品群，而且是世界上少数拥有模拟IC(控制IC和电源IC，可以更大程度地激发出这些功率元器件的性能)技术开发能力的企业之一。　　本白皮书不仅介绍了罗姆引以为傲的丰富的功率元器件和模拟IC技术，还介绍了热设计等各种仿真、电路板设计以及实际应用案例等综合电源解决方案。　　<白皮书点击这里>　　<本白皮书的要点>　　在AI数据中心，每个机架的功耗激增，导致以往48V/12V的直流供电方式已接近极限。　　向800 VDC架构转型，将会显著提升数据中心的效率、功率密度及可持续发展能力。　　在800 VDC架构下，以往在服务器机架内进行的从交流电向直流电的转换(PSU)，将改为在独立的电源机架内进行。　　对于800 VDC架构而言，SiC和GaN器件不可或缺。电源机架部分的AC/DC转换单元因移至IT机架外部，使得可实现更高效率的拓扑变得尤为重要。另一方面，IT机架部分的DC/DC转换单元，为提高其 GPU集成度而采用可实现高功率密度的结构也非常重要。　　在各转换单元(如从交流电向800V直流电的转换，或IT机架部分从800V直流电的降压)中，可支持 800 VDC架构的拓扑通过采用罗姆推荐的SiC和GaN器件，可实现更高效率、更低噪声及外围元器件小型化，进而使功率密度得以大幅提升。　　罗姆的EcoSiC™系列产品以业界超低导通电阻著称，其产品阵容中包括适用于AI服务器的顶部散热型模块等产品，非常有助于提升功率密度。另外，罗姆的EcoGaN™系列通过融合超高速脉冲控制技术 "Nano Pulse Control™"、以及可更大程度地激发GaN性能的模拟IC技术，实现了稳定的高频控制和栅极驱动，并已在市场上获得高度好评。　　向800V VDC架构的转型意义重大，需要全行业的协同合作。罗姆作为实现下一代AI工厂的重要合作伙伴，不仅持续与NVIDIA等业界领导者保持紧密协作，还将与数据中心运营商及电源制造商开展深度合作。例如，罗姆于2022年就已经与台达电子达成“电源系统用功率元器件战略合作伙伴关系”。罗姆将通过提供自身擅长的SiC和GaN等宽禁带半导体的先进技术，为构建可持续且高能效的数字化社会贡献力量。　　关于EcoSiC™       　　EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的碳化硅(SiC)的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法，ROHM一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外， ROHM在制造过程中采用的是一贯制生产体系，已经确立了SiC领域先进企业的地位。　　・EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　关于EcoGaN™       　　EcoGaN™是通过更大程度地发挥GaN的性能，助力应用产品进一步节能和小型化的ROHM GaN器件，该系列产品有助于应用产品进一步降低功耗、实现外围元器件的小型化、减少设计工时和元器件数量等。　　・EcoGaN™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　关于EcoMOS™       　　EcoMOS™是ROHM开发的Si功率MOSFET品牌，非常适用于功率元器件领域对节能要求高的应用。 EcoMOS™产品阵容丰富，已被广泛用于家用电器、工业设备和车载等领域。客户可根据应用需求，通过噪声性能和开关性能等各种参数从产品阵容中选择产品。　　・EcoMOS™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。
2025-10-28 15:07 reading：495
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