<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>短路特性以及短路保护方法
  在光伏逆变器、车载充电器及牵引逆变器等应用领域中,由第三代半导体材料碳化硅(SiC)制成的SiC MOSFET正逐步替代由传统硅基(Si)制成的Si IGBT。这是因为碳化硅(SiC)材料相比传统硅(Si)材料具有更优越的物理特性,使得SiC MOSFET在高功率、高频率应用中表现更优,能显著提升设备效率并实现轻量化的系统设计。但SiC MOSFET和Si IGBT的器件特性存在差异——两者在短路故障时的短路耐受能力不同,这对保护电路的响应速度提出了更高要求。  本文从SiC MOSFET的器件特性出发,分析其与Si IGBT在故障响应上的本质差异的原因,并提出针对性保护策略。最后结合纳芯微自主研发的栅极驱动技术,详细阐述去饱和检测的设计方法。  1. SiC MOSFET短路特性介绍  在电力电子的许多应用中,短路故障是常见的工况,这就要求功率器件具备短时耐受能力,即可以在一定的时间内承受短路电流而不发生损坏。Si IGBT 通常的短路能力为5-10μs,而SiC MOSFET的短路耐受时间普遍较短(一般为2μs左右)。  Si IGBT与SiC MOSFET的短路能力的差异主要体现在以下两方面:  1)在相同阻断电压和电流额定值的情况下,SiC材料具有较高的临界击穿场强,基于这一特性,SiC MOSFET的芯片面积相较于Si IGBT更小,能实现更高的电流密度,但这也导致发热更为集中。  2)SiC MOSFET 与Si IGBT的输出特性存在差异。如图1.1所示,IGBT通常情况下在饱和区工作;当发生短路时,集电极电流IC迅速增加,从饱和区急剧转为线性区,且集电极电流不受VCE电压的影响,因此短路电流以及功耗增加会受到限制。而对于SiC MOSFET,如图1.2所示,它在正常工作期间处于欧姆区;当发生短路时,从欧姆区进入饱和区的拐点并不显著,且饱和区电流随VDE电压升高而增大,导致器件的电流以及功耗增加不受限制。因此SiC MOSFET的短路保护设计尤为重要。  IGBT输出特性曲线:  SiC MOSFET输出特性曲线:  2. SiC MOSFET短路保护方法  短路保护对于保证系统稳健运行以及充分发挥器件性能非常重要,合格的短路保护措施不仅能够快速响应并关断器件,还能有效避免误触发情况的发生。常见的短路保护方式分为电压检测和电流检测两种类型:电流检测通常借助分流电阻或者SenseFET的方式;电压检测采用退饱和保护,也就是DESAT保护。以下是对这三种短路保护方法的介绍,并阐明了各自的优缺点。  2.1.分流电阻检测  下图显示了一种常见的电流检测方案,在电源回路的MOSFET源极串联一个检测电阻ROC,当电流流过电阻ROC会产生一个电压VOC,如果检测得到的电压大于逻辑门电路的阈值电压VOCTH,则会产生一个短路信号OC Fault,与此同时驱动器关闭OUT输出。  分流电阻检测电流的方案简单明了、易于理解,具备出色的通用性,可以在任何系统中灵活应用。为了保证检测信号的精准度,需要选择高精度电阻以及快速响应的ADC电路;同时为了防止保护信号误触发,需要在比较器前加入适当的滤波电路。该方案可以采用电阻电容以及比较器的分立元器件搭建实现,也可以选择集成OC保护功能的驱动IC芯片。  针对PFC电路,可对电流检测电阻的位置进行调整,下图展示了一种负压阈值过流检测的方法。以Boost-PFC这类电路结构为例,在功率的返回路径中,电流检测电阻ROC检测得到的电压为负电压,当检测电压小于设置的阈值电压VOCTH时,保护信号将被触发,此时驱动器输出引脚会输出关断信号。  这种方案的缺点在于电阻带来额外的功率损耗,在大功率系统中,大电流流过检测电阻会产生较大的功率损耗;而在小功率系统中,则需要更大的电阻来保持检测信号的准确性,这同样也会影响系统效率。同时,如图2.1所示的方案,检测电阻带来的压降对功率器件的栅-源极电压造成影响,此外,图2.2所示的方案还存在拓扑的局限性。  2.2.带电流检测的功率器件  如下图,有一种带Sense功能的功率器件,其中,SenseFET集成在功率模块内,与主器件并联。通过使用高精度的分流电阻,可对SenseFET的电流进行监测,如此一来,检测到的电流与器件电流同步。  集成在功率模块内部的SenseFET,因寄生电感小,受到噪声的影响小。但是带SenseFET的电源模块存在明显劣势:一方面,其成本较高,会增加系统整体成本;另一方面,市场上这类器件的种类较少,可替代性较低。  2.3.退饱和检测  2.3.1.DESAT功能介绍  退饱和检测的本质是电压检测,当器件发生短路时,器件漏极和源极两端的电压会异常升高,因此可以通过比较器件正常导通时和短路时的漏源极电压作为短路判断的依据。  当器件开通且正常工作时,SiC器件两端的电压可能在1V左右,芯片内部集成的电流源IDESAT通过DESAT引脚,流经电阻RDESAT和高压二极管DDESAT至MOSFET的漏极,此时电容CBLANK两端的电压为SiC MOSFET漏源极压降、高压二极管DDESAT两端压降和电阻RDESAT两端压降之和。  当短路发生时,SiC MOSFET的漏源极电压迅速上升,高压二极管DDESAT反偏,内部电流源IDESAT通过DESAT引脚给外部电容CBLANK充电;当电容CBLANK两端电压超过内部比较器的阈值电压VT(DESAT),就会触发短路保护。
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发布时间:2025-04-07 14:51 阅读量:173 继续阅读>>
英飞凌:采用电平位移驱动器和碳化硅<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>交错调制图腾柱5kW PFC评估板
  电子设备会污染电网,导致电网失真,威胁着供电系统的稳定性和效率。  为此,电源设计中需要采用先进的功率因数校正(PFC)电路。PFC通过同步输入电流和电压波形来确保高功率因数。通过使用PFC,电源系统可以减少失真,保持稳定高效的供电。  英飞凌新品EVAL-1EDSIC-PFC-5KW是用于5kW交错图腾柱PFC(功率因数校正)的完整系统解决方案。图腾柱PFC电路采用EiceDRIVER™ 1ED21271S65F和CoolSiC™ MOSFET IMBG65R022M1H。  测试结果显示,在230 VAC半负载条件下,功率达98.7%。  产品型号:  ■ EVAL-1EDSIC-PFC-5KW  所用器件:  ■ EiceDRIVER™ 1ED21271S65F驱动CoolSiC™ MOSFET  ■ CoolSiC™ MOSFET IMBG65R022M1H  ■ EiceDRIVER™ 2ED2182S06F驱动CoolMOS™  ■ CoolMOS™ S7 SJ MOSFET 600V IPQC60R010S7  ■ Controller:XMC™ 4200 Arm® Cortex®-M4  ■ 辅助电源:ICE2QR2280G  产品特点  采用CoolSiC™和CoolMOS™的交错图腾柱设计,由电平位移驱动器驱动1ED21271驱动  高压侧电源开关的硬件击穿保护  CCM图腾柱PFC  提高性能和稳健性  应用价值  半负载时效率高达97.8%  输入电压范围:100-240伏  固定400V输出直流电压  峰值电流限制50A  竞争优势  高压侧驱动器集成保护  高速直通保护  创新的PFC级设计  框图  应用领域  暖通空调(HVAC)  家用电器  功率变换系统  通用驱动器
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发布时间:2025-03-21 09:17 阅读量:241 继续阅读>>
开关性能大幅提升!安森美M3S 与M2 <span style='color:red'>SiC MOSFET</span>直观对比
  安森美 (onsemi)的1200V 分立器件和模块中的 M3S 技术已经发布。M3S MOSFET 的导通电阻和开关损耗均较低,提供 650 V 和 1200 V 两种电压等级选项。本白皮书侧重于探讨专为低电池电压领域的高速开关应用而设计的先进 onsemi M3S 650 V SiC MOSFET 技术。通过各种特性测试和仿真,评估了 MOSFET 相对于同等竞争产品的性能。第一篇介绍SiC MOSFET的基础知识、M3S 技术和产品组合。本文为第二篇,将介绍电气特性、参数和品质因数、拓扑与仿真等。  电气特性、参数和品质因数  在本小节中,我们将比较 M3S SiC MOSFET (NVBG023N065M3S) 与 M2 器件 (NVBG060N065SC1) 以及竞争器件。我们选择了导通电阻和峰值电流均非常相似的表面贴装器件 (SMD) 作为开关,并在不同条件下进行了特性测试,以比较各器件的重要参数。  a. 静态参数  器件的导通损耗可以用关键参数 RDS(on)来衡量。因此,本小节在 25°C 和 175°C 结温下测量了器件的 RDS(on)特性。此外还在 15 V 和 18 V 两个不同的栅极-源极电压下进行了测量,其中导通脉冲宽度为 300 µs。  测试得出的主要结论是NVBG023N065M3S 器件在各种电流水平下均具有稳定的 RDS(on)。NVBG023N065M3S 的 RDS(on)从 5 A 到 100 A 的偏差为 13%,而 NVBG060N065SC1 和竞争产品 A 的对应数值分别为 25% 和 26%。  b. 动态参数  SiC 器件的反向恢复电荷比 Si MOSFET 少,因此开通峰值电流更小,开通开关损耗也更低。为了更好地理解和量化开关损耗,通常使用 Ciss、Coss、Crss和 Qrr等关键参数进行评估。在大多数高功率应用中,Ciss、Coss、Crss的电压水平一般都超过 10 V。米勒电容 (Crss) 至关重要,因为它可以耦合漏极和栅极电压。  在开关过程中,较低的 Crss减少了改变 MOSFET 状态所需提供或从栅极移除的电荷量。这使器件能够更快地在开通和关断状态之间进行转换,从而缩短电压电流同时较高的时间,减少开关损耗。图3比较了 M3S、M2 和竞争产品 A 之间的电容。  安森美的新一代产品 NVBG023N065M3S 在 VDS≥ 11V 时的 Crss值较低,这有助于减少导通和关断开关损耗。此外,NVBG023N065M3S 的 Coss值非常接近竞争产品,并且在某些电压水平下优于其他器件。  本文测量了几种负载电流条件下两种器件的开关损耗。测量过程采用双脉冲测试设置,测试条件设定如下:  Vin= 400 V,  Rg= 2 Ω − 4.7 Ω,  Vgs_on= +18 V,  Vgs_off= −3 V,  开关电流 = [5A, 100A]  每个器件的内部栅极电阻不同,因此总栅极电阻匹配为 6 Ω。下图为这三个器件在 25°C 时的开通、关断和总开关损耗。  可以得出结论,与其他两款器件相比,NVBG023N065M3S 的开通和关断损耗更低。在 5 A 至 100 A 的负载电流范围内,NVBG023N065M3S 的平均总损耗与上一代器件 NVBG060N065SC1 相比减少了 31%,与竞争产品 A 相比减少了 42%。  进行反向恢复测试时,漏极电流为 ID= {20 A, 40 A, 60 A},总栅极电阻为 Rg, tot= 8.5 Ω,栅极电压为 Vgs= −3 V/18 V,温度为 25 °C。根据图 5 中的结果,与竞争产品 A 相比,安森美新一代 NVBG023N065M3S 的反向恢复时间更短、反向恢复电荷更少且反向恢复能量也更低,因此具有更优异的反向恢复性能。  c. 参数和品质因数比较  下表总结了各器件主要属性的比较情况。各数值的每个属性已根据 M3S 器件值进行归一化。  根据上图,可以得出关于 NVBG023N065M3S 的以下结论:  与竞争产品器件相比,开关损耗降低 35%。  175°C 时,特定导通电阻比竞争产品器件低 28%。  与竞争产品器件相比,反向恢复电荷低 26%。  这证明 M3S 是适用于硬开关应用的出色技术。  拓扑与仿真  a. 基准拓扑  安森美的 M3S SiC MOSFET 专为高频开关应用而设计,是车载充电器应用和 HV DC/DC 转换器的理想选择。相关器件经过专门定制,具有超低开关损耗,同时保持非常低的导通损耗,因此成为了图腾柱功率因数校正 (PFC) 转换器等硬开关应用的理想选择。此外,由于导通电阻 RDS(on)较低、开关损耗非常小,M3S 器件也是LLC 转换器、CLLC 转换器和相移全桥等软开关应用的优选。  图腾柱 PFC 转换器是一种简单且高效的拓扑,广泛应用于需要高密度设计的领域。需要更高的功率和更高的能效时,可采用三相交错式图腾柱 PFC 转换器(如下图)。  b. PFC 转换器的功率损耗比较示例  在前面几小节中,我们通过测量值评估了导通和开关损耗,然后使用 PSIM 仿真程序对比了损耗情况。选择三相图腾柱 PFC 转换器作为拓扑,并采用以下测试条件(如图6所示)。  Vin= 230 Vrms  Vout= 400 V  Rg, tot= 6.1 Ω  Vgs= −5/18 V  Fsw= 100 kHz  Pout= 11 kW  下表展示了每种器件满负荷(11 kW)时的功率损耗。可以观察到,NVBG023N065M3S 器件受益于较低的导通损耗以及较低的开关损耗,最终实现了更高的系统能效。  结论  安森美M3S 650V SiC MOSFET 技术在电力电子领域取得了重大进展,尤其适用于电动汽车 (EV) 和其他节能系统中的高速开关应用。从 M1 到 M3 的演进将特定导通电阻 (RSP) 降低 50% 以上,并引入了四引脚 TO-247-4 等封装创新,逐步提高了开关性能,这彰显了安森美致力于优化 MOSFET 设计的承诺。M3S 产品组合以低 RDS(on)和出色的开关性能而闻名,在车载充电器和 DC-DC 转换器等成本敏感型市场中占据领先技术地位。  特性分析结果表明,M3S 与安森美前几代产品的性能优于竞争产品,开关损耗降低 31-42%,总开关损耗降低 35%。M3S的输出和反向电容较低,有助于加快开关速度,也因此成为了图腾柱 PFC 转换器等硬开关拓扑和 LLC 转换器等软开关拓扑的理想选择。此外,M3S SiC MOSFET 表现出优异的反向恢复性能,与竞争产品相比,恢复电荷和能量显著降低,进一步提高了系统能效。  随着电动汽车系统对功率密度、能效和热性能的要求不断提高,M3S 技术解决了行业面临的关键挑战。搭配全面的产品组合,安森美M3S MOSFET 为高能效电源转换提供了多功能的可靠解决方案。
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发布时间:2025-03-18 15:30 阅读量:253 继续阅读>>
东芝推出应用于工业设备的具备增强安全功能的<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>栅极驱动光电耦合器
  东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)宣布,最新推出一款可用于驱动碳化硅(SiC)MOSFET的栅极驱动光电耦合器——“TLP5814H”,具备+6.8 A/–4.8 A的输出电流,采用小型SO8L封装并提供有源米勒钳位功能。  在逆变器等串联使用MOSFET或IGBT的电路中,当下桥臂[2]关闭时,米勒电流[1]可能会产生栅极电压,进而导致上桥臂和下桥臂[3]出现短路等故障。常见的保护措施有,在栅极关闭时,对栅极施加负电压。  对于部分SiC MOSFET而言,具有比硅(Si)MOSFET更高的电压、更低的导通电阻以及更快的开关特性,但栅极和源极之间可能无法施加足够的负电压。在这种情况下,有源米勒钳位电路的应用使米勒电流从栅极流向地,无需施加负电压即可防止短路。然而由于部分削减成本的设计,导致其在IGBT关断时减少用于栅极的负电压。而且在这种情况下,内建有源米勒钳位的栅极驱动器是可以考虑的选项。  TLP5814H内建有源米勒钳位电路,因此无需为负电压和外部有源米勒钳位电路提供额外的电源。这不仅为系统提供安全功能,而且还可通过减少外部电路来助力实现系统的最小化。有源米勒钳位电路的导通电阻典型值为0.69 Ω,峰值钳位灌电流额定值为6.8 A,因此非常适合作为SiC MOSFET的栅极驱动器,SiC MOSFET对栅极电压变化非常敏感。  TLP5814H通过增强输入端红外发射二极管的光输出并优化光电检测器件(光电二极管阵列)的设计实现了–40 °C至125 °C的额定工作温度,从而可提高光耦合效率。因此,面对严格热管理的工业设备,比如光伏(PV)逆变器和不间断电源(UPS)等是十分适合的。此外,其传输延迟时间和传输延迟偏差也规定在工作温度额定值范围内。其5.85 mm×10 mm×2.1 mm(典型值)的小型SO8L封装有助于提高系统电路板的部件布局灵活性。此外,它还支持8.0 mm的最小爬电距离,进而可将其用于需要高绝缘性能的应用。  未来东芝将继续开发光电耦合器产品,助力增强工业设备的安全功能。  应用  工业设备  ● 光伏逆变器、UPS、工业逆变器以及AC伺服驱动等    ● 内建有源米勒钳位功能  ● 额定峰值输出电流:IOP=+6.8 A/–4.8 A  ● 高工作温度额定值:Topr(最大值)=125 °C  主要规格  (除非另有说明,否则Ta=-40°C至125°C)  注:  [1] 米勒电流:当高dv/dt电压应用于MOSFET的漏极和栅极之间的电容或IGBT的集电极和栅极之间的电容时,产生的电流。  [2] 下桥臂是从使用电源器件的电路的负载中吸收电流的部件,例如串联至电源负极(或接地)的逆变器,而上桥臂则是从电源为负载提供电流的部件。  [3] 上桥臂和下桥臂短路:由于噪声引起的故障或开关过程中米勒电流引起的故障,上下电源器件同时接通的现象。
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发布时间:2025-03-14 10:55 阅读量:288 继续阅读>>
安森美 Elite<span style='color:red'>SiC MOSFET</span> 技术发展解析
  SiC 器件性能表现突出,能实现高功率密度设计,有效应对关键环境和能源成本挑战,也因此越来越受到电力电子领域的青睐。与硅 (Si) MOSFET 和 IGBT 相比,SiC 器件的运行频率更高,有助于实现高功率密度设计、减少散热、提高能效,并减轻电源转换器的重量。其独特的材料特性可以减少开关和导通损耗。与 Si MOSFET 相比,SiC 器件的电介质击穿强度更高、能量带隙更宽且热导率更优,有利于开发更紧凑、更高效的电源转换器。  安森美 (onsemi)的 1200V 分立器件和模块中的 M3S 技术已经发布。M3S MOSFET 的导通电阻和开关损耗均较低,提供 650 V 和 1200 V 两种电压等级选项。本白皮书侧重于探讨专为低电池电压领域的高速开关应用而设计的先进 onsemi M3S 650 V SiC MOSFET 技术。通过各种特性测试和仿真,评估了 MOSFET 相对于同等竞争产品的性能。本文为第一篇,将重点介绍SiC MOSFET的基础知识、M3S 技术和产品组合。  简介  虽然 SiC 器件已在工业领域应用多年,但在汽车行业的应用仍处于早期阶段。该器件广泛用在各种电动汽车器件中,例如主驱逆变器、DC-DC 转换器、辅助电源装置等。SiC MOSFET 为车载 DC-DC 转换器带来了诸多优势,包括更低的开关和导通损耗、更高的效率和功率密度以及更宽的温度范围。  SiC MOSFET 的另一个车载应用场景是车载充电器 (OBC)。目前,大多数电动和插电式混合动力汽车 (PHEV) 都配备了车载充电器,可以通过插座或交流充电站为电池充电。使用 SiC 器件替代基于 Si 的电源 MOSFET 可以提高车载充电器的功率密度和能效,同时相关 SiC 系统的成本也比基于 Si 的车载充电器更低。  在设计车载 DC-DC 转换器和车载充电器时,工程师总是难以妥善调整 SiC 器件并充分发挥该技术的潜力。为了减小磁性器件的体积并提高变换器的性能,可以提高电源器件的开关频率。得益于 SiC 的材料特性,与 Si MOSFET 和 IGBT 相比,其开关和导通损耗更低。  M3S 技术和产品组合  a. 技术说明  安森美 EliteSiC MOSFET 技术历经了三代发展。第一代 M1 采用经典的平面 DMOS 结构,关键尺寸适中,标志着安森美首次进军 SiC MOSFET 市场。  第二代 M2 实现了重大进展。布局从正方形转变为细长的六边形,从而提高了单元电芯密度。此外,衬底减薄 70% 以上,有效降低了寄生电阻,使特定导通电阻 (RSP) 下降 20%。  第三代 M3 引入了更多创新。先前的方形和六边形几何单元电芯被条形设计所取代,大幅减小了单元电芯间距。与 M2 相比,此次改进使 RSP 又降低 30%。M3 技术部署到了两种特定应用的产品中:M3S 和 M3E/M3T。M3E 产品旨在满足主驱逆变器应用的要求,短路耐受时间约为 1.5 µs,但这是以牺牲 RSP 为代价的。另一方面,本文重点介绍的 M3S 实现了超低 RSP,并且不受短路耐受时间的限制,是车载充电器和高压 DC-DC 转换器等高速应用的理想选择。  b. 产品组合  M3S 650 V SiC MOSFET 器件用于竞争激烈且成本敏感的 400 V 电动汽车市场,可广泛应用于车载充电器和 DC-DC 转换器。  该器件有三种不同的封装选项(TO-247-3、TO-247-4 和 D2Pak),导通电阻分别为 23 mΩ 和 32 mΩ。三种封装的电容相似,而功耗 (PD) 和结至外壳热阻 (RθJC) 略有差异。三引脚和四引脚 TO-247 之间的区别在于,通过开尔文源连接,四引脚版本的开关性能更佳。使用第四个驱动源引脚可将栅极环路中的寄生电感降至更低。降低漏源电压尖峰和栅极振铃可降低 EMI 并提高可靠性。  D2PAK 旨在帮助降低寄生电感并提高机械稳健性,其紧凑的尺寸可实现高集成度和高密度设计。然而,与 TO-247 封装相比,D2PAK 的热管理设计更具挑战性。TO-247 封装支持将其散热焊盘直接连接到散热片。然而,D2PAK 的散热焊盘焊接到印刷电路板 (PCB) 上,然后连接到散热片,从而在路径中引入了额外的热阻。
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发布时间:2025-02-20 09:38 阅读量:509 继续阅读>>
罗姆第4代<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>裸芯片批量应用于吉利集团电动汽车品牌“极氪”3种主力车型
  日前,搭载了罗姆(总部位于日本京都市)第4代SiC MOSFET裸芯片的功率模块成功应用于浙江吉利控股集团(以下简称“吉利”)的电动汽车(以下称“EV”)品牌“极氪”的“X”、 “009”、 “001”3种车型的主机逆变器上。自2023财年起,这款功率模块经由罗姆和正海集团的合资公司—上海海姆希科半导体有限公司批量供货给吉利旗下Tier1厂商——宁波威睿电动汽车技术有限公司。  吉利和罗姆自2018年以来持续开展技术交流,并于2021年缔结了以SiC功率器件为核心的战略伙伴关系,合作至今。这次,作为合作成果,上述3种车型的主机逆变器搭载了罗姆的SiC MOSFET。无论哪种车型,以SiC MOSFET为核心的罗姆电源解决方案都将有助于延长车辆续航距离以及提高性能。  罗姆正在推进SiC器件的开发,计划于2025年推出第5代SiC MOSFET,同时也提前了第6代及第7代产品的市场投入计划。并且,通过构筑SiC供应体制,实现以裸芯片、分立器件和模块等各种形态供货,从而促进SiC的普及,为实现可持续发展社会做出贡献。  关于采用了罗姆“EcoSiC™”的极氪车型     极氪的“X”车型虽然是小型SUV,但最大输出功率300kW以上,续航距离400km以上,性价比高,在中国以外的地区也受到关注。另外,小型货车类型的“009”除了智能驾驶舱之外,还搭载了140kWh的大容量电池,最大续航距离达822km。并且,作为旗舰车型的运动旅行车类型的“001”,由于双电动机最大输出达400kW以上,续航距离超580km,拥有4轮独立控制机构等,作为高性能EV被广泛关注。  关于极氪      极氪是浙江吉利控股集团有限公司旗下高端智能电动品牌,2021年3月,浙江极氪智能科技有限公司成立。极氪是一家以智能化、数字化、数据驱动的智能出行科技公司,秉承用户型企业理念,聚焦智能电动出行前瞻技术的研发,构建科技生态圈与用户生态圈,以“共创极致体验的出行生活”为使命,从产品创新、用户体验创新到商业模式创新,致力于为用户带来极致的出行体验。极氪的诞生区别于传统造车与新势力模式,实现智能纯电的快速进化,开拓纯电发展第三赛道的“极氪模式”。极氪致力于建立新型用户关系,实现与用户共创,根据用户需求与创造力得以持续进化,实现企业与用户平等融合。  更多信息请访问网站:https://www.zeekrlife.com/  关于罗姆  罗姆是成立于1958年的半导体电子元器件制造商。通过铺设到全球的开发与销售网络,为汽车和工业设备市场以及消费电子、通信器等的众多市场提供高品质和高可靠性的IC、分立半导体和电子元器件产品。在罗姆自身擅长的功率电子领域和模拟领域,罗姆的优势是提供包括SiC功率元器件及充分地发挥其性能的驱动IC、以及晶体管、二极管、电阻器等外围元器件在内的系统整体的优化解决方案。欲了解更多信息,请访问罗姆官网(https://www.rohm.com.cn/)  市场背景与第4代SiC MOSFET     近年来,为了实现“碳中和”和其他减轻环境负荷的目标,就需要进一步普及下一代电动汽车(xEV),这就推动了更高效、更小型、更轻量的电动系统的开发。尤其是在电动汽车(EV)领域,为了延长续航里程并减小车载电池的尺寸,提高发挥驱动核心作用的主驱逆变器的效率已成为一个重要课题,业内对SiC功率元器件寄予厚望。  罗姆于2010年在全球开始SiC MOSFET的量产以来,作为SiC元器件领域的领军企业,一直在推动先进产品的技术开发。目前,罗姆将这些SiC元器件命名为“EcoSiC™”品牌,并正在不断扩展其产品群。目前不仅可提供裸芯片,还可提供分立封装和模块等多种形态产品。欲了解更多信息,请访问罗姆官网上的SiC介绍页面(https://www.rohm.com.cn/products/sic-power-devices)。  关于罗姆的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,罗姆一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外,罗姆在制造过程中采用的是一贯制生产体系,目前已经确立了SiC领域先进企业的地位。  ・EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。  支持信息     罗姆拥有在公司内部进行电机测试的设备,可在应用层面提供强力支持。此外,为了加快第4代SiC MOSFET的评估和应用普及,罗姆官网上还提供各种支持资源。通过下面的链接,可以查看SPICE模型等各种设计模型、主要应用的仿真电路(ROHM Solution Simulator)和评估板(Evaluation Board)等信息。  https://www.rohm.com.cn/products/sic-power-devices/sic-mosfet#supportInfo
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发布时间:2024-08-30 11:34 阅读量:696 继续阅读>>
ROHM:支持PSIM™的第4代<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>仿真模型
纳芯微发布首款1200V <span style='color:red'>SiC MOSFET</span>,为高效、可靠能源变换再添助力!
  纳芯微推出1200V首款SiC MOSFET NPC060N120A系列产品,该产品RDSon为60mΩ,具有通孔式TO-247-4L与表面贴装TO-263-7L两种封装形式,可提供车规与工规两种等级。  纳芯微的碳化硅MOSFET具有卓越的RDSon温度稳定性、门极驱动电压覆盖度更宽、具备高可靠性,适用于电动汽车(EV) OBC/DCDC、热管理系统、光伏和储能系统(ESS)以及不间断电源(UPS)等领域。  NPC060N120A产品特性  更宽的栅极驱动电压范围(-8~22V)  支持+15V,+18V驱动模式(可实现IGBT兼容:+18 V)  +18V模式对下,RDSon可降低20%  更好的RDSon温度稳定性出色的阈值电压一致性  Vth在25°C~175°C 的范围保持在2.0V~2.8V之间  体二极管正向压降非常低且稳健性高  100%的雪崩测试,从而提高整体的可靠性,抗冲击能力强  此外,功率产品开发中可靠性验证与质量控制是纳芯微非常重视环节之一。为了提供给客户更可靠的碳化硅MOSFET产品,在碳化硅芯片生产过程中施行严格的质量控制,所有碳化硅产品做到 100% 静态电参数测试,100%抗雪崩能力测试。此外,会执行比AEC-Q101更加严格的测试条件来执行产品可靠性验证,如下图:  以执行较为严苛的HV-H3TRB为例,在可靠性1000小时测试后,该款产品仍具有比较优异的稳定性。  NPC060N120A产品选型表  纳芯微SiC MOSFET命名规则  未来,纳芯微将持续扩大产品阵容,推出更多规格产品供客户选择。
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发布时间:2024-04-17 13:08 阅读量:19336 继续阅读>>
英飞凌推出第二代Cool<span style='color:red'>SiC MOSFET</span> 为电力电子领域设定新标准
  在当今高度依赖电力的社会中,功率损耗已成为电力电子领域不可忽视的关键因素。为满足行业对更高效、更可靠的电力处理方案的需求,英飞凌科技股份公司近日推出了新型的碳化硅CoolSiC MOSFET G2沟槽技术。这一技术为AC/DC、DC/DC、DC/AC电源方案中的功率传输效率设定了新的标准,引领着电力电子领域的发展。  与传统的硅功率器件相比,CoolSiC MOSFET G2在硬开关和软开关操作中展现出了显著的优势。其关键品质因数相比上一代G1提高了20%以上,使得在相同的条件下,它能够以更高的效率进行电力转换。此外,SiC MOSFET的快速开关能力也提高了30%以上,进一步增强了其在各种应用中的性能表现。这些优势使得G2在光伏逆变器、储能装置、电动汽车充电以及UPS等多种运行模式下都能实现较低的功率损耗,为现场处理的每瓦特节能提供了强有力的支持。  值得一提的是,英飞凌独特的.XT互连技术也在其中发挥了重要作用。该技术有助于在保持热性能的同时提高半导体芯片的性能,从而克服了该领域的常见挑战。新一代产品的热性能提高了12%,将芯片的品质因数提升到了SiC性能的新水平。此外,CoolSiC G2 MOSFET产品组合还实现了SiC MOSFET市场中最低的导通电阻(Rdson),进一步提高了能效和功率密度,并减少了零件数量。  除了卓越的性能表现,CoolSiC MOSFET G2还提升了可靠性,以确保在长期现场运行中达到最佳性能。其中,1200V产品组合可在150℃可靠运行,并具有高达200°C虚拟结温的过载操作能力,使得系统设计人员能够更灵活地应对电网波动等挑战,同时减少冷却工作并简化系统设计。  英飞凌科技股份公司的CoolSiC MOSFET G2技术的推出,开启了电力系统和能源转换的新篇章。该技术不仅提高了整体能源效率,进一步促进了脱碳,而且为光伏、储能、直流电动汽车充电、电机驱动和工业电源等各种功率半导体应用的客户带来了巨大的优势。与前几代产品相比,配备CoolSiC G2的电动汽车直流快速充电站可减少高达10%的功率损耗,同时在不影响外形尺寸的情况下实现更高的充电容量。基于CoolSiC G2器件的牵引逆变器可以进一步增加电动汽车的续航里程。在可再生能源领域,采用CoolSiC G2设计的太阳能逆变器可以在保持高功率输出的同时缩小尺寸,从而降低每瓦成本。  英飞凌绿色工业电力部门总裁Peter Wawer博士表示:“大趋势需要新的、高效的方式来产生、传输和消耗能源。凭借CoolSiC MOSFET G2,英飞凌将碳化硅性能提升到了一个新的水平。新一代SiC技术能够加速设计成本更加优化、紧凑、可靠且高效的系统,从而节省能源并减少现场安装的每瓦特的CO2排放量。”  英飞凌领先的CoolSiC MOSFET沟槽技术结合屡获殊荣的.XT封装技术,进一步增强了基于CoolSiC G2的设计潜力,具有更高的导热性、更好的装配控制和更高的性能。此外,英飞凌掌握硅、碳化硅和氮化镓(GaN)领域的所有相关功率技术,提供设计灵活性和领先的应用专业知识,满足现代设计人员的期望和需求。基于SiC和GaN等宽带隙(WBG)材料的创新半导体是有意识、高效利用能源促进脱碳的关键。
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发布时间:2024-03-13 09:39 阅读量:1323 继续阅读>>
ROHM的<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>和SiC SBD成功应用于Apex Microtechnology的工业设备功率模块系列
  全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)的SiC MOSFET和SiC肖特基势垒二极管(以下简称“SiC SBD”)已被成功应用于大功率模拟模块制造商Apex Microtechnology的功率模块系列产品。该电源模块系列包括驱动器模块“SA310”(非常适用于高耐压三相直流电机驱动)和半桥模块“SA110”、“SA111”(非常适用于众多高电压应用)两种产品。  ROHM的1,200V SiC MOSFET“S4101”和650V SiC SBD“S6203”是以裸芯片的形式提供的,采用ROHM的这些产品将有助于应用的小型化并提高模块的性能和可靠性。另外,Apex Microtechnology的功率模块系列还采用了ROHM的栅极驱动器IC“BM60212FV-C”裸芯片,这使得高耐压电机和电源的工作效率更高。此外,根据Apex Microtechnology委托外部机构进行的一项调查,与分立元器件组成的结构相比,使用裸芯片构建这些关键部件可减少67%的安装面积。  “  Greg Brennan, President, Apex Microtechnology表示:  “Apex Microtechnology主要以大功率、高精度模拟、混合信号*解决方案为业务组合,我们的模块还适用于医疗设备、航空航天和人造卫星等要求苛刻的应用。由于要为各种应用产品提供电力,所以我们的目标是设计出符合严格标准的产品,并与具有高技术标准和高品质要求的供应商合作。在这过程中,ROHM作为Apex Microtechnology的SiC功率元器件供应商脱颖而出。ROHM的服务和技术支持都非常出色,使得我们能够如期将产品交付给最终用户。未来,Apex Microtechnology将会继续开发模拟和混合信号创新型解决方案,助力解决各种社会课题。另外,我们也很期待与ROHM展开更深入的合作。”  ”  “  Jay Barrus, President, ROHM Semiconductor U.S.A.,LLC表示:  “APEX Microtechnology是一家为工业、测试和测量等众多应用领域提供大功率模拟模块的制造商,很高兴能与APEX Microtechnology开展合作。ROHM作为SiC功率元器件的先进企业,能够提供与栅极驱动器IC相结合的功率系统解决方案,并且已经在该领域取得了巨大的技术领先优势。我们将与APEX Microtechnology协力,通过更大程度地发挥ROHM在功率电子技术和模拟技术方面的潜力,为提高大功率应用的效率做出贡献。”  据悉,电源和电机占全世界用电量的一大半,为实现无碳社会,如何提高它们的效率已成为全球性的社会问题。而功率元器件是提高它们效率的关键,SiC和GaN等新材料在进一步提升各种电源效率方面被寄予厚望。ROHM和Apex Microtechnology在功率电子和模拟技术领域都拥有强大的优势,双方保持着技术交流并建立了合作关系。今后,通过将ROHM的SiC功率元器件和控制技术与Apex Microtechnology的模块技术完美结合,双方将能够提供满足市场需求的出色的功率系统解决方案,从而持续为工业设备的效率提升做出贡献。
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发布时间:2023-04-13 17:25 阅读量:2331 继续阅读>>

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