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江西萨瑞微推出500V-800V 平面栅VD<span style='color:red'>MOS</span>

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江西萨瑞微推出500V-800V 平面栅VDMOS

　　平面栅VDMOS 详细介绍　　平面栅VDMOS(Vertical Double-Diffused Metal-Oxide-Semiconductor)是一种特殊类型的MOSFET，主要用于功率电子应用。它结合了平面栅(Planar Gate)和垂直扩散技术，以提高功率处理能力和开关效率。　　结构特点　　垂直结构：　　与传统平面MOSFET不同，VDMOS的主要特点是其垂直结构，即电流沿垂直方向流动。这种设计使得器件能处理更高的功率。　　双重扩散(Double-Diffused)：　　VDMOS的源极和漏极区域通过双重扩散工艺形成。这种工艺允许在较低的电压下获得较高的电流承载能力。　　平面栅(Planar Gate)：　　栅极结构与传统的平面MOSFET类似，使用一层氧化物隔离栅极与半导体之间的直接接触。平面栅设计有助于控制沟道的导电性。　　沟道(Channel)：　　栅极施加电压时，会在源极和漏极之间的半导体材料表面形成一个沟道，这个沟道是垂直于平面栅的。　　工作原理　　开关特性：　　当栅极电压高于阈值电压时，VDMOS形成导电沟道，允许电流从源极流向漏极。垂直结构使其在高电压下仍能保持高开关效率。　　功率处理：　　由于其垂直结构，VDMOS能够承受较高的电压和电流，适用于高功率应用，如电源管理和电动汽车驱动系统。　　萨瑞产品优势　　产品概述及特点　　Product Overview and Features　　萨瑞微提供500V-800V 平面栅VDMOS 。产品采用业界优良的平面技术、独特的器件设计，并结合萨瑞自有封装优势，雪崩耐量高， EMI兼容性好，抗冲击能力强。　　产品应用领域　　应用于开关电源、照明、充电器、适配器、 DC-DC、吹风机等。　　产品选型　　应用拓扑图及应用案例　　吹风机　　充电器/适配器

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江西萨瑞微

发布时间：2025-07-21 16:19 阅读量：1071 继续阅读>>

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江西萨瑞微：MOS 管在无人机电池中的关键应用

　　无人机，全称为无人驾驶航空器(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)，是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机通过自主飞行控制系统或遥控设备，实现飞行和任务执行。　　无人机的分类　　1.按用途分类　　军用无人机：用于侦察、监视、打击等军事任务。　　民用无人机：用于农业、物流、测绘、影视拍摄等领域。　　商业无人机：用于快递配送、巡检、安防等商业应用。　　2.按飞行方式分类　　固定翼无人机：类似传统飞机，依靠机翼产生升力，飞行速度快，航程远。　　旋翼无人机：包括直升机型和多旋翼型，利用旋翼产生升力，具有悬停能力，适合低速、精细操作。　　垂直起降无人机(VTOL)：兼具固定翼和旋翼无人机的特点，能垂直起降，又具备高速巡航能力。　　3.按控制方式分类　　遥控无人机：由地面操作者通过遥控器实时控制。　　自主无人机：根据预先设定的程序或通过传感器和算法实现自主飞行。　　无人机的应用　　无人机技术的快速发展，使其在多个领域得到广泛应用：农业领域、物流配送、测绘与遥感、影视与媒体、安防与巡检、应急救援、科学研究、军事应用等　　无人机电池管理系统BMS　　无人机的主要组成部分　　机架、电机、螺旋桨、飞行控制器、电子调速器、电池与电源系统、遥控系统、天线、起落架、摄像头和云台(可选)、GPS模块(可选)　　电池管理系统BMS　　电池作为无人机的主要能源，其管理与维护对于确保无人机的性能、安全性和寿命至关重要。　　什么是电池管理系统(BMS)　　电池管理系统(BMS)是指用于监测、管理和保护电池组的电子系统。其主要功能是确保电池在安全、可靠和高效的条件下运行。对于无人机而言，BMS负责管理其动力电池，保障无人机的正常飞行和操作。　　无人机BMS的组成结构　　电池监测单元(BMU)　　电压监测：实时测量每个电芯的电压，防止过充电或过放电。　　温度监测：通过温度传感器监测电池的温度，防止过热或过冷。　　电流监测：测量充放电电流，确保电流在安全范围内。　　通信模块　　有线通信接口：如CAN总线、I2C、SPI或UART，用于与飞控系统实时交换数据。　　无线通信模块(可选)：通过无线方式传输电池信息，方便远程监控。　　功率控制模块　　图中有二组MOSFET模块，分别用于控制放电、充电和预充电。　　放电MOS：控制电池放电电流的通断。当需要放电时，控制信号使放电MOS导通。　　充电MOS：控制电池的充电电流的通断。类似放电MOS，当需要充电时，控制信号使充电MOS导通。　　预充电MOS：预充电是为了在充电开始时防止瞬时大电流对电池或电路造成损坏。它通过限流电阻慢慢对电池充电，直到电压达到安全范围。　　推荐使用江西萨瑞微MOSFET系列　　这二组MOS开关器件的选择需要根据系统的功率需求以及电池组的额定电流来进行设计。常见的参数包括：　　导通电阻Rds(on)：开关导通时的内阻，Rds(on)越小，损耗越低。　　最大电流承受能力：MOS管的额定电流要大于最大充放电电流。　　耐压值Vds：选择时需要考虑最大电池电压，MOS管的耐压值应大于电池组的总电压。　　电流检测　　电流采样电阻：放电路径中的采样电阻用于测量流经电池组的电流。通过测量电阻上的压降，可以得到当前电流值。电阻的选择需要考虑：　　阻值：通常选择低阻值(如毫欧级)以减少功率损耗。　　功率额定值：需要能够承受较大的电流，防止烧毁。　　隔离电源模块　　DC/DC隔离电源模块：由于BMS的不同电路部分工作在不同电压层次下，为了实现隔离，同时确保不同电压的稳定供电，通常需要使用DC/DC转换器。它的选择主要考虑以下参数：　　输入电压范围：要支持电池组的电压范围。　　输出电压和电流：要满足控制电路的供电需求。　　控制单元(MCU)　　数据处理：收集并处理来自监测单元的数据。　　逻辑控制：根据电池状态执行相应的控制策略，如开启保护功能。　　通信管理：与无人机飞控系统或地面站进行数据通信。　　安全机制　　保险丝：在极端过流情况下切断电路，提供最后的安全保障。　　电气隔离：通过光耦合器或隔离变压器，实现电路间的电气隔离，提升系统安全性。　　温度保护与检测　　温度开关和MOSFET：用于监控电池组的温度，当温度过高时，它会触发保护机制，关闭充电或放电回路，防止电池过热损坏。温度开关一般选择能在设定的温度点上准确动作的器件，MOSFET则用于控制保护电路的通断　　结论　　无人机BMS通过硬件和软件的结合，对电池进行全面的监测和管理。其主要功能是确保电池的安全使用，延长电池寿命，提高无人机的续航能力和运行可靠性。在设计上，需要考虑无人机的特殊需求，如轻量化、体积小、功耗低和抗干扰能力强。同时，随着无人机技术的发展，BMS也在不断升级，集成更多智能化和网络化功能，支持远程监控、数据分析和云端管理。

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江西萨瑞微

发布时间：2025-07-17 15:06 阅读量：1092 继续阅读>>

上海雷卯电子：智能机器人里的<span style='color:red'>MOS</span>FET选型要求

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上海雷卯电子：智能机器人里的MOSFET选型要求

　　具身智能机器人，通常由多个子系统组成，而 MOSFET 作为关键的功率开关器件，在多个子系统中扮演着核心角色。下面我们来拆解一下：　　一、具身智能机器人的主要组成部分　　1、主控制器/计算单元：　　机器人的“大脑”。通常是高性能处理器(如CPU、GPU、NPU)组成的计算平台，运行操作系统、AI算法、路径规划、决策控制等。　　2、感知系统：　　机器人的“感官”。　　传感器：摄像头(视觉)、激光雷达/超声波雷达(测距、建图)、IMU(惯性测量单元，姿态)、编码器(电机位置/速度)、力/力矩传感器、麦克风(声音)、触摸传感器等。　　传感器接口与处理电路：负责采集、滤波、放大、模数转换传感器信号。　　3、运动系统：　　机器人的“肢体”。　　执行器：最核心的是电机(直流有刷电机、直流无刷电机、步进电机、伺服电机)。还可能包括液压/气动执行器(在工业机器人或大型机器人中更常见)。　　驱动器/功率放大器：将控制信号(来自主控制器)转换成驱动执行器所需的大电流/大电压功率信号。这是MOSFET应用最密集的地方。　　机械结构：关节、连杆、齿轮箱、轮子/履带等。　　4、电源管理系统：　　电池：通常是锂离子/锂聚合物电池组。　　充电管理电路：控制电池充电过程。　　电压转换模块：将电池电压转换成系统各部分(主控、传感器、驱动器等)所需的不同电压等级(如12V, 5V, 3.3V, 1.8V等)。DC-DC转换器大量使用MOSFET。　　电源分配与保护：开关控制各路电源通断，过压/过流/欠压保护。　　5、通信系统：　　内部通信总线： CAN, I2C, SPI, UART, Ethernet等，连接主控与各子系统。　　外部通信： Wi-Fi, 蓝牙, 4G/5G, 以太网等，用于与云端、其他设备或用户交互。　　人机交互：显示屏、扬声器、指示灯、触摸屏、语音交互模块等。　　软件与算法：操作系统、驱动程序、感知算法(SLAM、目标检测识别)、导航规划算法、运动控制算法、决策AI、应用程序等。　　二、MOSFET在智能机器人中的应用及选型要点　　MOSFET在智能机器人的核心作用是在各种电路中作为高效、快速、可控的电子开关或放大器，用于功率控制和转换。　　1、电机驱动(运动系统-驱动器)　　(1)MOSFET应用　　H桥驱动电路(有刷直流电机)：由4个MOSFET组成全桥或半桥电路，或者用上海雷卯两颗合封(N+P)MOSFET精确控制MOSFET的开通和关断，可以控制电机的方向、速度(通过PWM脉宽调制)和启停。开关损耗和导通损耗是关键。N+P合封MOSM,驱动简单，电路尺寸更小。下图为合封。　　三相逆变器(无刷直流电机/永磁同步电机)：由6个MOSFET(每相上桥臂和下桥臂各一个)组成三相全桥逆变电路，或三颗合封MOSFET，通过精确控制MOSFET的开关时序(通常采用空间矢量脉宽调制SVPWM)，产生旋转磁场驱动电机。要求开关频率高、开关速度快、损耗低。　　(2)常用MOSFET类型：　　功率MOSFET：这是最主要的应用。根据电机功率(电压、电流)选择合适规格的N沟道增强型MOSFET。　　低导通电阻MOSFET：至关重要!导通电阻直接决定导通损耗和发热。常用 Trench MOSFET 或 Super Junction MOSFET 技术实现低 Rds(on)。　　快速开关MOSFET：高开关频率可提高控制精度和效率，降低电机噪声(人耳可闻噪声)。需要低栅极电荷和米勒电容。　　集成模块：为简化设计、提高功率密度和可靠性，常使用将MOSFET、栅极驱动、保护电路集成在一起的 IPM 或 PIM。　　(3)选型关键参数：　　额定电压、额定电流、导通电阻、栅极电荷、开关速度、热阻、封装。　　上海雷卯有多种型号MOSFET适合用于智能机器人电机驱动。　　2、电源管理系统　　(1)MOSFET在电源管理系统应用　　同步整流：DC-DC转换器 (降压/升压/升降压)　　电池保护板：MOSFET串联在电池组充放电回路中，作为开关。当检测到过充、过放、过流或短路时，关断MOSFET 以切断回路，保护电池安全。要求导通电阻极低(减小压降损耗)、开关速度适中、可靠性极高。　　负载开关：控制子系统电源的通断(如关闭未使用的传感器模块以省电)。MOSFET作为受控开关串联在电源路径上。要求导通电阻低、关断漏电流小。　　(2)电源管理常用MOSFET类型　　功率MOSFET：用于DC-DC主开关和同步整流开关。同样追求低 Rds(on) 和高开关速度。　　低导通电阻 MOSFET：在同步整流和负载开关中至关重要。　　专用电池保护MOSFET：通常为N沟道，具有极低的导通电阻和适合保护板应用的封装。　　小信号MOSFET：可能用于控制逻辑或辅助电源开关。　　(3)选型关键参数　　额定电压、额定电流、导通电阻、栅极电荷、开关速度(对于开关管)、体二极管特性(对于同步整流)、关断漏电流(对于负载开关)。　　3、传感器接口与执行器控制　　(1)作用　　高功率传感器/执行器驱动：某些特殊传感器(如大功率激光发射管)或执行器(如电磁阀、大功率LED灯)可能需要MOSFET作为开关来控制其供电。　　脉冲信号放大：在驱动某些需要较大电流脉冲的传感器(如超声波发射器)时，可能用到MOSFET进行功率放大。　　(2)常用MOSFET类型：　　中小功率MOSFET：通常对开关速度要求不如电机驱动那么高，更关注导通电阻和成本。　　逻辑电平MOSFET：方便由微控制器GPIO直接驱动。比如说2N2007。　　(3)选型关键参数：　　额定电压、额定电流、导通电阻、栅极阈值电压。　　综上所述: MOSFET在智能机器人中的核心战场是电机驱动和电源管理(特别是DC-DC转换器中的同步整流)。

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雷卯电子

发布时间：2025-07-16 17:36 阅读量：1165 继续阅读>>

士兰微SiC <span style='color:red'>MOS</span>FET产品荣获2025中国创新IC“创新突破奖”

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士兰微SiC MOSFET产品荣获2025中国创新IC“创新突破奖”

　　2025年7月11日-12日，“第五届中国集成电路设计创新大会”(ICDIA 创芯展)在苏州成功召开。大会期间，由中国集成电路设计创新联盟组织开展的“2025中国创新IC-强芯评选”颁奖典礼隆重举行。士兰微电子SiC MOSFET产品SCDP120R007NB2CPW4荣获2025中国创新IC“创新突破奖”。　　“强芯评选”旨在推动自主芯片创新应用，在全国范围内评选技术领先、竞争力强、质量可靠的创新IC 产品，为系统整机、品牌终端、用户单位提供国产优质芯片应用选型，以此深度挖掘中国芯领先产品，共建自主产业生态。其作为一年一度的国产IC推优平台，对我国自主集成电路产业创新具有重要意义。　　SCDP120R007NB2CPW4　　士兰微电子SCDP120R007NB2CPW4 (1200V 7mΩ，TO-247Plus-4L)是一款N沟道增强型高压功率MOSFET，采用公司碳化硅自主工艺技术，具有极低的导通电阻(RDS(on)(typ.)=5.5mΩ)、传导损耗和开关损耗，具有较高的功率密度，能提供最佳的热性能。　　士兰微“一体化”战略　　近年来，士兰微电子深入实施“一体化”战略，通过持续推出富有竞争力的产品，持续加大对大型白电、汽车、新能源、工业、通讯和算力等高门槛市场的拓展力度，公司总体营收保持了较快的增长势头。同时，公司非常重视SiC产品的开发和应用。　　在碳化硅产品方面，士兰微已搭建起包含晶圆、分立器件、模组在内的多元产品矩阵，全面覆盖汽车主驱、汽车热管理、光伏储能、充电桩、AI服务器、工业电源等应用领域，在多家头部客户实现项目批量交付。当前士兰第二代碳化硅产品已实现稳定交付，备受期待的第四代碳化硅产品也计划于今年正式推出。　　在碳化硅产能建设方面，2025年士兰厦门碳化硅8英寸生产线将实现通线并投产，这一突破将大幅提升生产效率与规模。未来，士兰微将依托技术与产能的双重升级，为客户提供更高品质，更多元化的碳化硅产品，持续为功率半导体国产化进程注入绿色动能。　　未来，士兰微电子也将以不断发展的电子信息产品市场为依托，抓住当前半导体集成电路产业快速发展的机遇，设计与制造并举，强化投入，持续提升特色工艺集成电路产品、功率半导体、传感器的技术能力，扩大产业基础，为成为国内主要的、综合型的半导体集成电路设计与制造企业而努力。

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士兰微

发布时间：2025-07-16 11:35 阅读量：1803 继续阅读>>

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一文了解MOS管

　　从计算机芯片到电源管理，从音频放大到高速通信，MOS管的广泛应用推动了现代电子工业的繁荣。已经成为现代电子器件最重要的基础之一。　　MOS管的基本原理　　MOS管，全称Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)，属于场效应晶体管的一种。它的工作原理基于电场调控导通通道的原理，通过栅极施加电压，控制源极与漏极之间的电流。　　简单来说，MOS管由源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)三部分组成。核心结构包括一层薄薄的氧化层(通常是二氧化硅，SiO₂)和在其上的金属或多晶硅栅极。当在栅极施加电压时，会在半导体基体内部形成导电通道，从而实现源极到漏极的导通或截止。　　作用机理　　栅极电压形成的电场：栅极电压相对于源极产生电场，调节半导体材料中的载流子浓度。　　导通通道的控制：当栅极电压超过一定阈值电压(Vth)时，导电通道在半导体基体内形成，实现源极到漏极的导通。　　电流控制：通电状态由栅极电压决定，而不是由源极电压控制，这也是MOSFET的高输入阻抗的原因。　　MOS管的结构组成　　典型的MOS管结构主要包括以下几个部分：　　源极(S)：供电子或空穴进入导电通道的端口。　　漏极(D)：导通的电子或空穴离开的端口。　　栅极(G)：控制导通状态的电极。　　衬底(Substrate)：晶体管的基础半导体连接，通常是硅材料。　　氧化层(Oxide Layer)：在栅极和半导体基体之间形成的绝缘层，通常为二氧化硅。　　漂移区和源/漏区：用以形成PN结，确保稳定的导通和截止特性。　　在制造过程中，通常采用硅基础上，通过氧化层沉积、光刻、扩散或掺杂等工艺，形成所需结构。　　MOS管的类型分类　　MOSFET可按照不同标准进行分类，主要包括以下几种：　　1. 按工作方式分类　　N沟MOSFET(NMOS)：通过N型半导体形成导电通道，电子载流子为主要载流子，导通速度快，应用广泛。　　P沟MOSFET(PMOS)：通过P型半导体形成导电通道，空穴为主要载流子，相比NMOS速度较慢，但具有不同的电路特性。　　2. 按极性分类　　增强型：在没有栅极电压时，器件处于截止状态，施加正向栅极电压后导通。　　耗尽型：在没有栅极电压时已导通，通过加偏压可使器件截止。　　3. 按沟道结构分类　　平面MOSFET：传统的结构，沟道为平面型。　　斗篷MOSFET(FinFET)：采用三维结构，沟道呈“鳍”状，增大沟道面积，改善性能。　　4. 按导通方式分类　　场效应晶体管(MOSFET)：最常用。　　绝缘栅晶体管(IGBT)：结合了MOSFET和 BJT(双极型晶体管)优点，适合高电压、大功率场合。　　MOS管的工作特性　　1. 阈值电压(Vth)　　是指栅极电压达到的临界值，使导通通道形成的最低电压。不同类型、结构的MOSFET其阈值电压不同，影响电路设计。　　2. 导通区域　　线性区(三极区)：栅极电压高于阈值，漏极-源极电压较低，导通，但漏极电流随漏极-源极电压线性变化。　　饱和区(数字区)：漏极-源极电压高于某一值，电流趋于稳定，是数字电路中的主要工作区域。　　3. 转移特性　　描述在一定漏极-源极电压下，栅极电压变化引起的漏极电流变化关系。对于强化型N沟MOSFET，其转移特性可以用阈值电压作为参数描述。　　4. 漏极-源极电阻　　在导通状态下，MOSFET的导通电阻较低，使其成为理想的开关器件。　　5. 开关速度　　由寄生电容等参数决定，是高速电子电路的基础。　　MOS管的应用领域　　MOS管广泛应用于各种电子电路中，主要涵盖：　　1. 数字电路　　微处理器：作为基本开关单元构建逻辑门。　　存储器：如DRAM、SRAM中的存储单元。　　数字信号处理器(DSP)：实现高速开关和运算。　　2. 模拟电路　　放大器：运用MOSFET的线性区进行信号放大。　　电源管理：开关电源、DC-DC转换器。　　传感器接口：MOSFET在模拟信号调节中的作用。　　3. 电力电子　　电机驱动：高效率的开关控制。　　逆变器：转换直流为交流能源。　　4. 其他特殊应用　　光电子、传感器接口：由于其高输入阻抗和快响应。　　智能芯片：在智能手机、平板、车载电子中的广泛应用。　　MOS管作为现代电子产业的基石器件，以其优异的电性能和广泛的应用成为电子系统中的“核心血管”。从早期的数字电路到现在的智能设备，MOSFET的技术不断革新和优化，推动着电子技术的持续发展。

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MOS管

发布时间：2025-07-07 14:28 阅读量：1494 继续阅读>>

更低Rdson，更强动力！捷捷微电<span style='color:red'>MOS</span>FET让您的UPS甩开能效焦虑！

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更低Rdson，更强动力！捷捷微电MOSFET让您的UPS甩开能效焦虑！

　　UPS的“芯”动力　　在数据中心、医疗设备、工业自动化等关键领域，不间断电源 (UPS) 如同“电力卫士”，保障着系统的稳定运行。而作为UPS核心“开关”的功率器件——MOSFET，其性能直接影响着整机的效率、可靠性与成本。捷捷微电深耕功率半导体，推出多款高性能MOSFET产品，为各类UPS系统提供强劲“芯”动力!　　Part.01 UPS系统的“心脏”守护者　　UPS系统的“心脏”守护者—UPS系统根据工作方式主要分为离线/待机式、线上交互式、在线/双转换式等。无论哪种类型，其逆变器、整流器等核心功率转换单元都高度依赖高性能的功率MOSFET作为开关器件。这些MOSFET承担着高电压、大电流的切换任务，其导通电阻 (Rdson)、耐压 (V_{DS})、电流能力 (ID) 等参数，直接决定了UPS的转换效率、输出能力、散热表现乃至整机体积和成本。　　Part.02 捷捷微电的UPS效能重构方程式　　捷捷微电凭借深厚的技术积累，针对UPS应用的严苛需求，精心打造了一系列高性能MOSFET产品。这些产品覆盖了从60V到200V的常用电压平台，具备超低导通电阻 (Rdson)、高电流承载能力 (ID) 以及优异的开关特性，特别适用于UPS中的半桥/全桥拓扑结构。　　Part.03 明星产品阵容，性能对标国际领先水平　　让我们聚焦几款在UPS领域表现出色的JJM MOSFET代表产品：　　80V 平台尖兵：JMSH0803PCQ　　核心优势：超低 Rdson (典型值1.8mΩ, Max@10V 2.6mΩ)，电流能力高达147A (TO-220AB封装)。　　应用场景：高效率、紧凑型UPS的逆变/整流级。　　对标竞品：性能媲美甚至超越国际知名型号。　　60V 平台能手：JMTC3206S核心优势：低 Rdson (典型值2.2mΩ, Max@10V 2.4mΩ)，120A 电流输出 (TO-220AB封装)。　　应用场景：对成本与效率有均衡要求的UPS功率模块。　　对标竞品：可直接对标国际知名型号，提供可靠替代方案。　　100V/200V 高功率担当：JMSH1001N (100V):195A 超大电流能力，Rdson 仅2.0mΩ (Max@10V)，采用散热更优的TO-247AC封装，满足大功率UPS需求。　　JMTS4668S (200V) / JMTS130N20S (200V):专为高压应用设计。　　JMTS130N20S 提供超低 Rdson (典型值7mΩ) 和130A电流能力，是国际知名型号的有力竞争者，适用于在线式UPS的PFC或逆变输出级。　　Part.04 为什么选择捷捷微电MOSFET?　　卓越性能：超低导通电阻带来更低损耗，提升整机效率，减少发热。　　高可靠性：严格的品质管控和工艺保障，确保器件在UPS严苛工况下的长期稳定运行。　　高性价比：在同等甚至更优性能下，提供具有竞争力的成本优势。　　本土化支持：快速响应的技术支持和供应链保障，助力客户产品快速上市。　　在保障关键设备电力安全的道路上，一颗高效、可靠的“芯”至关重要。捷捷微电持续专注于功率半导体技术的创新与突破，其UPS专用MOSFET产品线凭借优异的性能参数和稳定性，已成功应用于各类UPS解决方案中，为客户打造更高效、更可靠、更具成本竞争力的电源系统提供坚实的“芯”保障!

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捷捷微电

发布时间：2025-07-02 16:19 阅读量：1121 继续阅读>>

维安发布950V、1050V超结<span style='color:red'>MOS</span>FET产品

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维安发布950V、1050V超结MOSFET产品

　　在工业控制(如大功率伺服驱动、变频器)、特种照明、矿机等高要求应用领域，对超高压、紧凑型电源系统的需求正迅速增长。这些应用往往面临严苛的运行环境(高温、高湿、强干扰)和紧凑的空间限制，对核心功率器件提出了极高要求：一方面需要承受超高工作电压以确保系统安全可靠;另一方面必须实现极低的导通损耗(RDS(ON))和开关损耗(Qg, Qrr)，以提升效率、降低温升并满足小型化设计需求。　　应对以上问题，维安自主研发并推出超高压超结950V和1050V MOS平台。该平台采用创新的工艺设计，在实现超高耐压等级的同时，显著降低了器件的结电容(体现为低Qg)和反向恢复电荷(Qrr)。显著提升电源系统的整体效率，有效控制温升，并满足紧凑型设计对功率密度的苛刻要求。其优异的性能参数可对标进口品牌的同规格产品，为上述特殊应用领域提供了可靠、高效的国产化功率解决方案。　　维安950V、1050V超高压超结MOSFET　　产品优势　　1、优异的FOM品质因数　　超结950V、1050V FOM是传统VDMOS工艺的13.6% 。使用超结950V、1050V器件，相同导通电阻下，栅极电荷大幅下降，更容易驱动和降低开关损耗，提供整体效率。　　图1：平面超高压Qg示意图　　图2：超结超高压Qg示意图　　2、强壮的体二极管特征　　反向恢复电荷Qrr 仅有普通慢管的30%，降低体反向恢复引起的损耗和应力。提升系统在硬开关等应用中的可靠性，并有助于进一步提高效率。　　图3： MOSFET体二极管反向恢复的波形示意图　　蓝色是普通工艺MOSFET体二极管;　　红色是快恢复工艺 ;　　3、丰富的产品规格　　950V SJ-MOSFET C2P　　1050V SJ-MOSFET C2P　　从上图规格可以看出，950V，1050V TO-220F封装，内阻最低可以到0.31Ω-0.32Ω;平面超高压相同规格TO-220F封装内阻最低达到1Ω。更低的导通电阻意味着更低的导通损耗，在高功率密度的应用场景中，维安超结超高压MOSFET展现出显著优势，助力实现更紧凑、更高效的电源设计。　　维安完整的超高压产品系列，结合先进的封装技术，确保了高可靠性和安全性，助力工程师轻松应对定制化、高效率电源系统的设计挑战。

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维安

发布时间：2025-06-27 09:56 阅读量：1047 继续阅读>>

罗姆的SiC <span style='color:red'>MOS</span>FET应用于丰田全新纯电车型“bZ5”

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罗姆的SiC MOSFET应用于丰田全新纯电车型“bZ5”

　　~应用于牵引逆变器，助力续航里程和性能提升~　　6月24日，全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)宣布，搭载了罗姆第4代SiC MOSFET裸芯片的功率模块，已应用于丰田汽车公司(TOYOTA MOTOR CORPORATION.，以下简称“丰田”)面向中国市场的全新跨界纯电动汽车(BEV)“bZ5”的牵引逆变器中。　　“bZ5”作为丰田与比亚迪丰田电动车科技有限公司(以下简称“BTET”)、一汽丰田汽车有限公司(以下简称“一汽丰田”)联合开发的跨界纯电动汽车，由一汽丰田于2025年6月正式发售。　　此次采用的功率模块由罗姆与正海集团的合资企业——上海海姆希科半导体有限公司(HAIMOSIC (SHANGHAI)Co., Ltd.)进行量产供货，其中以SiC MOSFET为核心的罗姆功率解决方案，为这款新型纯电动汽车的续航里程和性能提供了重要保障。　　罗姆目前正加速推进SiC功率元器件的研发进程，计划于今年完成下一代(即第5代)SiC MOSFET的生产线建设，并提前布局第6代和第7代产品的市场投放规划。　　未来，罗姆将继续致力于元器件性能和生产效率的提升，通过强化裸芯片、分立器件、功率模块等各种形态的全方位SiC供应体系，进一步推动SiC技术的普及，为实现可持续交通贡献力量。　　关于“bZ5”　　丰田与BTET、一汽丰田等企业联合开发的跨界纯电动汽车，以“Reboot”为开发理念，采用动感且具标志性的造型设计。针对Z世代年轻用户需求，着力打造兼具个性化与舒适性的驾乘空间。续航能力方面，低配版本可达550公里，高配版本则实现了630公里(CLTC标准)的续航表现。　　该车已于2025年4月22日(第二十一届上海国际汽车工业展览会开幕前日)开启预订，引发广泛关注。　　关于上海海姆希科半导体有限公司(HAIMOSIC (SHANGHAI) Co., Ltd.)　　上海海姆希科半导体有限公司是由正海集团有限公司(中方)与罗姆株式会社(日方)共同成立的中日合资企业。HAIMOSIC(海姆希科)主要从事碳化硅半导体功率模块的研发、设计、制造及销售，预期产能 36万个/年。项目总投资额为4.5亿元人民币，注册资金2.5亿元人民币。更多详情请访问HAIMOSIC官网(http://www.haimosic.com/)。

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罗姆

发布时间：2025-06-26 11:14 阅读量：1151 继续阅读>>

SiC <span style='color:red'>MOS</span>FET 并联的关键技术

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SiC MOSFET 并联的关键技术

　　基于多个高功率应用案例，我们可以观察到功率模块与分立MOSFET并存的明显趋势，两者在10kW至50kW功率范围内存在显著重叠。虽然模块更适合这个区间，但分立MOSFET却能带来独特优势：设计自由度更高和更丰富的产品组合。当单个 MOSFET 无法满足功率需求时，再并联一颗MOSFET即可解决问题。　　然而，功率并非是选用并联MOSFET的唯一原因。正如本文所提到的，并联还可以降低开关能耗，改善导热性能。考虑到热效应对导通损耗的影响，并联功率开关管是降低损耗、改善散热性能和提高输出功率的有效办法。然而，并非所有器件都适合并联，因为参数差异会影响均流特性。本文将深入探讨该问题，并展示ST第三代SiC MOSFET如何完美适配并联应用。　　分立MOSFET和功率模块　　分立器件采用单管封装形式(每个封装仅含单个MOSFET或二极管)，可灵活选择通孔插装(THT)或表面贴装(SMD)封装。这种形式对拓扑设计和混合封装应用没有任何限制。　　功率模块则截然不同：其内部器件按特定拓扑(如全桥)集成，一旦封装完成，既无法修改拓扑也不能调整器件参数。因此在原型设计阶段，工程师需要投入更多精力进行仿真验证，而使用分立器件时能直接进行实物测试。　　功率模块有两大优点：　　功率耗散：功率模块的横截面结构通常包括散热基板、陶瓷电气绝缘层以及铜平面走线，硅或碳化硅芯片(如MOSFET)通过烧结工艺直接连接在铜走线上。这种设计在散热方面具有显著优势：散热基板可直接与散热器接触，无需额外电气绝缘，两者之间仅需导热界面材料(TIM，如导热硅脂)即可实现高效热传导。　　模块的另一大优势在于缩短换流回路，这一点虽比散热设计更复杂，但效果极为关键，能有效降低寄生参数。走线本身具有电阻和电感，长度越长，寄生效应越严重：电阻会因流经的RMS电流产生不可忽视的导通损耗;电感则会在电流变化时引发电压过冲，开关速度越快，电压尖峰越高，甚至可能损坏器件。　　在以下方面，分立器件难以与模块相比：　　散热设计：分立器件的散热基板通常不绝缘且与MOSFET漏极相连，因此导热界面材料需同时满足绝缘和导热需求。　　走线长度：分立器件芯片间的走线长度较长。电流通过键合线流至封装引线，然后流至PCB，再返回。　　在模块中，器件并联非常简单：两颗芯片并列安装，其余节点通过短键合线连接。走线更短且热耦合性能更优。　　分立器件之间的热耦合性能不如模块好。热量从芯片到封装，再通过导热界面材料 (TIM) 到达散热器，再到其他 MOSFET。每种介质以及它们之间的每次转换都会产生热阻，导致温度梯度。　　并联分立MOSFET的动机　　尽管存在上述局限，分立MOSFET并联仍具备不可替代的优势：设计灵活性、参数可扩展性、供应链冗余以及原型验证便捷性。此外，并联本身还能带来以下物理层面的优化：　　热阻与封装散热面积成反比。若将损耗均分至两个相同器件，总散热面积翻倍，单个封装的热耗减半，从而使结到散热器的热阻降低一半，器件实际温度更接近散热器温度。　　MOSFET损耗主要包含导通损耗和开关损耗。导通损耗由沟道导通电阻(RDSon)引起，并联N个相同MOSFET可使总RDSon降至1/N。　　开关损耗源于开关过程中电压与电流的重叠(图1)。尽管瞬态时间极短，但高压大电流下峰值功率非常显著。通过对功率随时间进行积分(曲线下方的区域)可得到特定条件下的开通能量和关断能量，将二者乘以开关频率(若条件变化则累加1秒内的所有能量)，即可计算出开关损耗。　　给定条件是值得注意的地方，因为开关能量很大程度上取决于几种参数：瞬态时间、电压、电流和温度。关于并联方案，在开关能量的电流函数中隐藏着一些优势。(图2)　　开关能量的变化曲线不是线性的，略呈指数趋势。因此，电流加倍会导致能量增加超过两倍。并联时，结果正好相反：如果将电流均分到两个相同的器件，总开关能量会比单个器件单独开关时更低。　　如果我们将功率模块中的一个 MOSFET 与两个分立 MOSFET 进行比较，则该模块将处于劣势：　　对比功率模块中的单个MOSFET与分立形式的两个MOSFET，模块反而处于劣势：　　散热路径：由于模块结构不同，散热路径难以比较，但是，分立器件通过更大散热面积可弥补结构劣势，甚至超越模块性能。　　导通损耗和开关损耗：分立MOSFET并联的导通损耗是功率模块的二分之一，开关能量损耗显著降低，因此，并联分立 MOSFET 在损耗方面优势非常明显。　　这说明，在所述功率范围内，分立器件并联与模块方案存在性能重叠。使用更多的相同规格的器件可以提高功率，而并联时选择更高导通电阻而成本更低的器件，仍有可能在相同功率下与模块方案竞争。　　热失控——优势背后的隐患　　MOSFET的导通电阻(RDSon)并非静态参数，其数值随电流变化，且受温度影响更为显著。在当前功率范围内，碳化硅(SiC)MOSFET已成为主流选择，其RDSon温度特性远优于硅基MOSFET。　　以ST最新一代HU3PAK封装(顶面散热)的SCT011HU75G3AG为例(图3)，导通电阻RDSon非常低，是并联设计的理想选择。　　然而，从25°C至175°C其导通电阻Rdson仅上升约50%，与标准硅基MOSFET相比，这一增幅明显更低，传统硅基MOSFET在150°C(而非175℃，这是其绝对最高额定温度)时RDSon增幅可达200%。　　平坦的导通电阻(RDS(on))温度曲线是理想设计特性，能使导通损耗随温度变化保持稳定。然而，当损耗上升时，存在热失控风险：损耗增加导致温度升高，进而进一步加剧损耗。这种正反馈效应曾是硅基MOSFET的难题，但对碳化硅(SiC)器件通常可忽略——除非采用并联配置。　　为何存在这种差异?关键在于参数离散性，尤其是导通电阻RDS(on)。以型号SCT011HU75G3AG为例，其标称RDS(on)为11.4 mΩ，但实际可能高达15 mΩ。虽然同一批次中出现如此大偏差的概率较低，但我们仍以此极端情况分析：15 mΩ比11.4 mΩ高出32%，意味着在相同电压下该器件承载的电流将减少32%。因此，11.4 mΩ的MOSFET会产生约32%的额外损耗并更易发热。若RDS(on)随温度上升的斜率更大，虽然会导致更高损耗，但发热更严重的MOSFET会通过自我调节(升温导致电阻增加)使电流向低温器件转移。　　实际应用分析　　实际应用中的风险等级如何?由于并联MOSFET共享散热器(存在热耦合)，这仍构成严重威胁。为验证此问题，我们通过仿真进行深入研究：假设两个HU3PAK封装的SCT011xx75 MOSFET(TO247封装表现会更好，此处选择更严苛案例)，一个RDS(on)=11.4 mΩ，另一个=15 mΩ。散热器温度设定为90°C，采用导热界面材料(TIM)为填隙胶(导热系数7 W/(m·K)，厚度0.4 mm)。　　在总RMS电流140A条件下，重点关注导通损耗。HU3PAK的冷却面积为120 mm²，计算得TIM导致的壳到散热器热阻为0.476 K/W。　　模拟实验结果　　140 A 电流中的 63 A 流经15 mΩ MOSFET，壳温为 123.7°C，结温为 139.9°C　　其余的77 A流经11.4 mΩ MOSFET，壳温为 131.8°C，结温为 151.8°C。　　当前电流失匹率为 22%，而初始值为 32%，并且两个 MOSFET 都有充足的温度裕度，即实际温度与最高绝对温度的差值很大。TIM导热胶的热梯度是一个关键因素，在15 mΩ MOSFET中，从外壳到散热器，温度降幅达到 33.7°C，而另一个 MOSFET则达到41.8°C。在这种情况下，TIM导热胶才是真正的限制因素，而MOSFET 之间的电流失衡不是问题。热导率选定为 7 W/(m∙K)，这个值不错，但并非最佳。幸运的是，近期市场需求推动了对此类材料的研究，现在已出现超过 20 W/(m∙K) 的电隔离间隙填充材料。　　结论　　功率模块适合高功率应用场景，但分立MOSFET也具备诸多优势，使其同样适用于模块的功率范围。选择合适的MOSFET，需要考虑哪些关键因素?答案是优异的开关性能和出色的热管理性能。　　幸运的是，意法半导体的第三代 SiC MOSFET 应运而生，并联时仍能保持稳定开关性能，其导通电阻RDSon 的热变特性在降低能量损耗和有效抑制热失控实现了双重优化。

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SiC MOSFET

发布时间：2025-06-25 11:21 阅读量：1046 继续阅读>>

东芝研发出可降低沟槽型SiC <span style='color:red'>MOS</span>FET和半超结肖特基势垒二极管损耗的新技术

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东芝研发出可降低沟槽型SiC MOSFET和半超结肖特基势垒二极管损耗的新技术

　　日本川崎——东芝电子元件及存储装置株式会社(简称“东芝”)研发了一项创新技术，该技术可在增强沟槽型碳化硅(SiC)MOSFET[2]的UIS耐用性[3]的同时，显著降低其因导通电阻[1]而产生的损耗。同时，东芝还研发了半超结[4]肖特基势垒二极管(SJ-SBD)，有效解决了高温下导通电阻增大的问题。这两项技术突破有望显著提升功率转换器件的可靠性与效率，尤其在电动汽车和可再生能源系统等领域。　　功率半导体为所有电气设备供电并控制电力，对于节能和碳中和的实现至关重要。随着汽车的电气化和工业设备的微型化，预计对功率半导体的需求与日俱增。SiC MOSFET尤其如此。作为下一代器件，SiC MOSFET凭借其远超传统硅(Si)MOSFET的功率转换效率，正获得日益广泛的关注。其中，沟槽型SiC MOSFET以其独特的沟槽式栅极降低了导通电阻，SiC肖特基势垒二极管(SBD)则凭借金属半导体结实现了高效的功率转换，它们均广泛应用于电动汽车和可再生能源系统等高效功率转换领域。然而，这些应用场景通常伴随着高温工作环境，对可靠性和效率提升构成了严峻的考验。　　沟槽型SiC MOSFET需要保护栅极氧化层免受高电场的影响。然而，由于电场保护结构[6]的UIS耐用性与接地电阻[5]之间的关系尚不明确，因此要同时实现高栅极氧化层可靠性与低导通电阻便极具挑战。　　此外，尽管SiC SBD能承受比传统Si SBD更高的工作温度，但需要面对高温下电阻增加进而造成导通电阻变大的问题。　　东芝研发了两项关键技术来解决这些问题。　　1.提高沟槽型SiC MOSFET的UIS耐用性的技术　　东芝研究发现，通过在沟槽型SiC MOSFET的沟槽中构建保护层(图1)，并适当降低底部p阱的接地电阻，可提高UIS耐用性。这一发现明确了以往不确定的UIS耐用性与电场保护结构接地电阻之间的关系。与传统的平面型SiC MOSFET相比，东芝制作的沟槽型SiC MOSFET原型将导通电阻降低了约20%(图2)。图1. 沟槽型SiC MOSFET结构及底部p阱位置图2. 传统平面型SiC MOSFET与沟槽型SiC MOSFET的导通电阻比较(东芝测试结果)　　2.SiC SJ-SBD特性的改进　　此外，东芝还研发了SiC SJ-SBD，通过在漂移层中置入基极[7]来抑制高温下电阻的增加(图3(b))。通过比较传统的SiC SBD(图3(a))和SiC SJ-SBD在不同温度下的导通电阻变化[8]，东芝证实了SiC SJ-SBD在高温下具有更低的导通电阻(图4)。这是由于超级结(SJ)结构实现了平坦的电场分布并降低了导通电阻。与传统的SiC SBD相比，东芝研发的650V SiC SJ-SBD在175℃(448.15K)高温下将导通电阻降低了约35%。图3. 传统SiC SBD与SiC SJ-SBD的结构图4. 传统SiC SBD与SiC SJ-SBD 导通电阻　　与温度依赖性比较(东芝测试结果)　　这两项技术进一步降低了沟槽型SiC MOSFET和SiC SBD的损耗，提高了未来用于高效功率转换应用的器件的可靠性和效率，尤其是在电动汽车和可再生能源系统等领域。东芝将致力于进一步优化这些技术并加速其产业化进程。　　在6月1日至5日于日本熊本举行的第37届国际功率半导体器件与IC研讨会(ISPSD 2025 ISPSD)上，东芝介绍了这些新技术的详细信息。此项成就基于新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的项目补贴而取得。

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发布时间：2025-06-20 13:34 阅读量：1489 继续阅读>>

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