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<span style='color:red'>硅</span>IGBT与碳化<span style='color:red'>硅</span>MOSFET的优缺点

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硅IGBT与碳化硅MOSFET的优缺点

　　随着电力电子技术的不断发展，硅IGBT和碳化硅MOSFET作为主要功率开关器件，在电力变换、驱动等领域都扮演着重要角色。两者在性能、功耗、效率等方面有着不同特点，本文将探讨硅IGBT和碳化硅MOSFET的特性，并对它们的优缺点进行详细对比分析。　　1. 硅IGBT的优缺点　　优点：　　低导通压降：硅IGBT具有较低的导通压降，能够减少功耗和散热需求。　　稳定性强：在高温、高电压条件下仍能保持稳定工作。　　成熟技术：已经经过长期发展和改进，技术相对成熟，生产工艺稳定。　　缺点：　　开关速度慢：IGBT的开关速度较慢，导致在高频应用中性能受限。　　功耗较高：由于导通压降存在，会产生一定的功耗损耗。　　温升较高：在高负载情况下容易产生较高的温度升高，需要额外散热处理。　　2. 碳化硅MOSFET的优缺点　　优点：　　高开关速度：碳化硅MOSFET具有极快的开关速度，适合高频应用。　　低导通损耗：由于导通特性优秀，功耗损耗较低。　　低温升：在高负载情况下温升较低，对散热要求不高。　　缺点：　　价格较高：碳化硅器件相对硅IGBT价格较高，成本较大。　　新技术：相对硅IGBT，碳化硅器件的生产工艺和技术较新，仍在不断完善中。　　抗干扰能力差：对于电磁干扰的抵抗能力相对较弱。　　3. 对比分析　　性能比较：　　开关速度：碳化硅MOSFET具有更快的开关速度，适合高频应用;而硅IGBT则速度较慢。　　功耗：在功耗方面，碳化硅MOSFET表现较优，而硅IGBT存在一定的功耗损失。　　稳定性：硅IGBT在高温高压条件下的稳定性较好，而碳化硅MOSFET则更适合高频、高效率应用。　　成本和可靠性：　　成本：硅IGBT的成本相对较低，技术相对成熟，生产规模大;而碳化硅MOSFET的价格较高，因为生产工艺和材料技术要求较高。　　可靠性：硅IGBT在长期应用中表现出稳定的可靠性，且故障率较低;碳化硅MOSFET作为新技术，其长期稳定性尚待进一步验证。　　应用领域：　　硅IGBT：电力电子、工业变频器、风力发电等领域，对稳定性和成本要求较高。　　碳化硅MOSFET：高频变换器、电动汽车驱动系统、太阳能逆变器等需要高效率、高频率开关的领域。

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IGBT

发布时间：2025-06-06 11:31 阅读量：208 继续阅读>>

<span style='color:red'>硅</span>二极管和锗二极管的区别是什么

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硅二极管和锗二极管的区别是什么

　　二极管是一种重要的半导体器件，广泛应用于电力、通信、计算机等各个领域。硅二极管和锗二极管作为最早被发明和广泛应用的两种二极管类型，它们在材料特性、工作性能、温度稳定性等方面存在显著差异。本文将探讨硅二极管和锗二极管之间的区别。　　1. 硅二极管与锗二极管的材料特性　　1.1 硅二极管：　　硅(Silicon) 是一种常见的半导体材料，具有较高的热稳定性和机械强度，适用于高温环境。硅二极管的导电性较好，具有较高的击穿电压和较短的载流子寿命。　　1.2 锗二极管：　　锗(Germanium) 是另一种常见的半导体材料，比硅具有较低的禁带宽度，因此其导电性也较好。然而，锗材料相对脆弱，导致其应用范围受到一定限制。　　2. 工作特性比较　　2.1 导电性：　　硅二极管：由于硅的禁带宽度较大，硅二极管的导电性较差，需要较高的电压才能使其导通。　　锗二极管：锗的禁带宽度较小，因此锗二极管具有较好的导电性，只需较低电压即可导通。　　2.2 温度稳定性：　　硅二极管：硅材料具有较好的热稳定性，在高温环境下仍能保持较好的性能。　　锗二极管：锗材料对温度变化较为敏感，温度升高会影响其性能表现。　　3. 应用场景对比　　3.1 硅二极管：　　由于硅二极管具有较高的击穿电压和热稳定性，常用于功率放大器、整流器等高功率应用场合。　　3.2 锗二极管：　　锗二极管由于其导电性能优良，常用于射频放大器、检波器等低功率高频电路中。

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硅二极管

发布时间：2025-06-06 11:29 阅读量：193 继续阅读>>

捷捷微电可控<span style='color:red'>硅</span>BTA16-600CW助力徕芬高速电吹风SE 02

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捷捷微电可控硅BTA16-600CW助力徕芬高速电吹风SE 02

　　捷捷微电其核心产品 BTA16-600CW双向可控硅成功应用于徕芬新一代高速电吹风SE 02，成为该产品功率控制模块的关键组件。　　该可控硅额定参数为16A/600V，采用TO-220封装，具备高耐压、强散热及抗浪涌能力(I²t≥120A²s)，适配高功率家电场景。在徕芬实验室测试中，器件连续满负荷运行超1000小时无异常，可靠性通过严苛验证。　　徕芬SE 02吹风筒以“10万转高速电机”为核心卖点，对电路稳定性要求极高。此次与徕芬的合作体现了国产功率器件在智能家电领域的成熟应用，未来，我们将持续拓展消费电子与工业控制市场，以创新驱动行业升级，为全球用户带来更安全、更高效的智慧能源解决方案!

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捷捷微电

发布时间：2025-05-14 09:34 阅读量：346 继续阅读>>

森国科推出第五代Thinned MPS® 碳化<span style='color:red'>硅</span>二极管KS10065(650V/10A)

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森国科推出第五代Thinned MPS® 碳化硅二极管KS10065(650V/10A)

　　深圳市森国科科技股份有限公司发布了第五代Thinned MPS® 碳化硅二极管KS10065(650V/10A), 该系列产品提供多达八种封装，充分满足客户在OBC、工业电源、数据电源、储能逆变器、变频驱动、快充头、适配器等多个应用场景的需求。　　森国科KS10065系列产品拥有超低的VF值，可降低正向导通损耗;少子器件零反向恢复，在反向恢复过程中极大的减少了反向恢复损耗，同时又减少了EMI干扰，可大大提升整机效率，整体损耗的减少也带来更小的温升;卓越的IFSM值，在抗雷击/浪涌等产品可靠性上有极其出色的表现;灵活多样的封装形式，助力客户在不同场景中的高效应用。　　KS10065(650V/10A) 碳化硅二极管, 主要应用于5种PFC电路和IGBT续流二极管，以下是典型应用电路：　　无桥PFC: D1,D2，使用SiC二极管和SiC MOS替代了传统的整流二极管，可明显提高效率。　　单向PFC: D5，电路简单，成本低，初级无电解电容。　　交错并联PFC: D5, D6，可以减小输入电流纹波和输出电容纹波电流的有效值，并提升电路的功率等级。　　维也纳(VIENNA)PFC ：具有谐波含量低、功率因数高、动态性能良好的特性。　　IGBT续流二极管：降低开关损耗，增大开关频率。　　森国科深耕宽禁带半导体领域多年，目前已与国内外TOP级工艺厂商(X-FAB\积塔等)达成友好合作，秉承着“做最合适的功率器件”的理念，致力于打造性能优越、尺寸体积可控的功率器件全系列产品，助力来自OBC、工业电源、数据电源、储能逆变器、变频驱动、快充头、适配器等多个领域的客户实现高耐压、耐高温、耐高频、低功耗、低成本的应用需求，持续赋能低碳发展。　　名词释义　　TMPS：是Thinned Merged PIN Schotty Diode 的缩写，中文翻译为：减薄的混合型PN结势垒肖特基二极管，森国科将该系列产品注册商标为：Thinned MPS®　　PFC：英文全称为“PowerFactorCorrecTIon”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。　　维也纳整流桥：Vienna 整流桥是脉冲宽度调变的整流器，可以接收三相交流电源，也是功率因数修正电路，是Johann W. Kolar在1990年发明。

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森国科

发布时间：2025-05-12 14:27 阅读量：285 继续阅读>>

半导体芯片中，什么是多晶<span style='color:red'>硅</span>耗尽效应？

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半导体芯片中，什么是多晶硅耗尽效应？

　　1. 引言：多晶硅栅极的重要性及耗尽效应的问题　　在现代集成电路制造领域，多晶硅栅极是场效应晶体管(FET)的核心组件，其性能直接决定着晶体管的开关特性与集成电路的整体功能。凭借良好的电学性能、与现有硅基工艺的高兼容性，多晶硅栅极长期以来成为集成电路制造的首选材料，在推动晶体管尺寸不断缩小、性能持续提升方面发挥了关键作用。　　然而，随着集成电路制造工艺向纳米级不断迈进，多晶硅栅极耗尽效应逐渐成为制约器件性能提升的关键瓶颈。该效应不仅影响晶体管的开关速度与驱动能力，还会导致电路功耗增加、可靠性下降，严重阻碍了集成电路产业的进一步发展。　　2. 耗尽效应的物理机制　　多晶硅栅极耗尽效应的产生源于栅极与硅衬底间的电荷分布变化。当栅极施加电压时，会在电介质与沟道界面吸引少数载流子，形成反型载流子分布。为维持电中性，电介质与多晶硅界面附近会出现载流子积累，进而耗尽附近半导体的电荷。当半导体电荷完全耗尽时，该区域呈现绝缘特性，等效增大了栅介质的有效厚度。尽管耗尽层厚度极薄，仅相当于几个埃的二氧化硅厚度(NMOS 约 2 - 4 埃，PMOS 约 3 - 6 埃)，但在栅介质厚度不断缩减的纳米级工艺中，其对器件性能的影响变得不容忽视。此外，栅介质厚度变薄时，相同栅极电压下内建电场增强，促使更多载流子积累，进一步加剧耗尽效应。　　3. 耗尽效应对器件性能的影响　　耗尽效应会显著降低器件的电学性能。由于耗尽层的存在，栅极对沟道的控制能力减弱，导致晶体管的阈值电压漂移、亚阈值摆幅增大，影响器件的开关速度与信号传输能力。同时，耗尽效应还会增加栅极电容，导致充放电时间延长，进一步降低电路的工作频率。此外，耗尽效应引起的电荷分布不均会使器件的漏电流增大，不仅增加了电路的静态功耗，还会产生额外的热量，影响集成电路的稳定性与可靠性。　　4. 传统解决方法的局限(如掺杂浓度)　　提高多晶硅栅极的掺杂浓度曾是缓解耗尽效应的常用方法。通过增加自由载流子浓度，可减少耗尽现象的发生。然而，随着工艺节点的不断缩小，如28纳米以下，这一方法逐渐面临诸多限制。一方面，栅极掺杂浓度已接近饱和状态，难以进一步提升;另一方面，高浓度掺杂会引发严重的工艺问题。以 PMOS 为例，高浓度的硼掺杂极易穿透栅介质，破坏器件结构，影响器件性能与可靠性。目前，NMOS 掺杂浓度需控制在 10²⁰ cm⁻³ 以下，PMOS 掺杂浓度需控制在 10¹⁹ cm⁻³ 以下，这使得通过提高掺杂浓度解决耗尽效应的途径愈发困难。　　5. 金属栅极的引入及其优势　　鉴于传统方法的局限性，金属栅极在 28nm 节点及以下工艺中逐步得到应用，如HKMG工艺28纳米以下先进制程为何离不开HKMG。金属具有极高的自由载流子浓度，从根本上避免了耗尽效应的产生。采用金属栅极后，晶体管的阈值电压稳定性显著提高，亚阈值摆幅减小，开关速度与驱动能力大幅提升。同时，金属栅极还能有效降低栅极电阻与电容，减少信号传输延迟，提高电路的工作频率。此外，金属栅极与高K电介质的结合使用，进一步优化了器件的电学性能，降低了功耗，为集成电路的持续发展提供了有力支撑。　　6. 结论与未来展望　　多晶硅栅极耗尽效应是集成电路纳米级工艺发展过程中面临的重要挑战，传统解决方法的局限性促使金属栅极成为主流解决方案。金属栅极的引入有效克服了耗尽效应的影响，推动了集成电路性能的大幅提升。然而，随着集成电路向更小尺寸、更高性能方向发展，新的挑战依然存在。未来，需要进一步探索新型栅极材料与工艺技术，优化器件结构设计，以满足不断增长的高性能、低功耗需求，持续推动集成电路产业的创新与发展。

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多晶硅耗尽效应

发布时间：2025-05-07 09:48 阅读量：355 继续阅读>>

硅二极管系列产品" alt="森国科推出广泛用于"光、风、储、充、荷"的1200V碳化硅二极管系列产品">

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森国科推出广泛用于"光、风、储、充、荷"的1200V碳化硅二极管系列产品

　　深圳市森国科科技股份有限公司日前发布了第五代Thinned MPS®1200V碳化硅二级管，涵盖了10A、15A、20A、30A、40A、50A系列等数十款型号，相比Si器件，碳化硅肖特基二极管具有导通电阻低，开关损耗小的特点，完美满足中高压系统的需求，成为了光伏逆变器、风能逆变器、储能双向逆变器、充电桩模块、大功率工业电源、车载充电机等领域客户的不二选择，碳化硅功率器件的使用对于能源领域朝着轻量化、节能低碳化的转型升级也具有重要的意义。　　碳化硅作为第三代宽禁带半导体的代表性材料之一，与传统Si基材料相比，其电子饱和漂移速率是硅的2倍，更加适合在高频电路中使用;热导率相当于Si的3倍，因而散热效果更佳，可靠性更高;SiC材料的临界击穿场强能力高达硅的10倍之多，可使器件更加耐高压;禁带宽度上来说，SiC材料是Si材料的3倍，使其具备了低漏电的优异性能。　　此外，经过多轮测试与验证，森国科1200V碳化硅二级管拥有强大的抗浪涌冲击能力、抗雪崩能力，强健性和鲁棒性。较高的热性能降低了对冷却系统的需求，同时由于反向恢复时间短，可降低电磁干扰的问题。在"风、光、储、充、荷"等领域常用的电路可参考：　　交错并联PFC: D5, D6：可以减小输入电流纹波和输出电容纹波电流的有效值，并提升电路的功率等级。　　维也纳(VIENNA)PFC：具有谐波含量低、功率因数高、动态性能良好的特性。　　IGBT续流二极管：降低开关损耗，增大开关频率。　　森国科深耕集成电路领域多年，目前已与国内外多家著名的FAB厂达成紧密的合作关系。秉承着“做最合适的功率器件”的理念，致力于打造性能优越、尺寸体积可控的功率器件全系列产品，助力来自新能源汽车、充电桩、光伏逆变器、OBC、工业电源、数据电源、储能逆变器、变频驱动、快充头、适配器等多个领域的客户实现高耐压、耐高温、耐高频、低功耗、低成本的应用需求，持续赋能低碳发展。

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森国科

发布时间：2025-05-07 09:09 阅读量：301 继续阅读>>

佑风微：SiC Schottky Diode碳化<span style='color:red'>硅</span>肖特基二极管应用及产品选型

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佑风微：SiC Schottky Diode碳化硅肖特基二极管应用及产品选型

　　广东佑风微电子有限公司推出多款650V 1200V 1700V SiC Schottky Diode碳化硅肖特基二极管。产品广泛应用于光伏逆变器，开关模式电源，电池充电器，电动驱动，不间断电源等产品上。

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佑风微

发布时间：2025-03-27 16:46 阅读量：372 继续阅读>>

英飞凌：采用电平位移驱动器和碳化<span style='color:red'>硅</span>SiC MOSFET交错调制图腾柱5kW PFC评估板

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英飞凌：采用电平位移驱动器和碳化硅SiC MOSFET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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英飞凌

发布时间：2025-03-21 09:17 阅读量：536 继续阅读>>

埃肯有机<span style='color:red'>硅</span>ELKEM斩获2025首个创新奖项

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埃肯有机硅ELKEM斩获2025首个创新奖项

　　在新能源汽车高强度运转的复杂工况下，高压连接器必须具备出色的耐热稳定性和持久的防水性能，才能确保车辆在各种恶劣环境中安全运行。然而，许多连接器在长期老化测试中失败，往往是因为密封圈失效导致密封性能下降。这一问题在行业内曾长期困扰着众多企业，成为亟待解决的痛点。　　新能源汽车高压连接器对长期防水密封提出了更高的要求，埃肯有机硅ELKEM的液体硅橡胶BLUESIL™ LSR 3935系列针对行业存在的痛点研发，为新能源汽车高压连接器提供长期防水的有机硅解决方案。这个系列产品，覆盖从硬度从ShA20到ShA60，可以满足客户对设计和装配的各种要求。作为一款创新液体硅橡胶产品，直面行业难题，即使在高温老化的情况下，也能全力保障新能源汽车中高压连接器的密封性能，为智能出行进一步升级做出贡献，并成功获得获得2025年塑料行业荣格技术创新奖。　　三大优势，能够保证长期防水效果：　　满足表面自润滑　　提供长期很低的压缩变形能力　　杰出的耐热稳定性

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ELKEM

发布时间：2025-03-20 13:49 阅读量：575 继续阅读>>

安森美推出基于碳化<span style='color:red'>硅</span>的智能功率模块以降低能耗和整体系统成本

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安森美推出基于碳化硅的智能功率模块以降低能耗和整体系统成本

　　安森美(onsemi，美国纳斯达克股票代号：ON)推出其第一代基于1200V碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的SPM 31智能功率模块(IPM)系列。　　与使用第7代场截止(FS7)IGBT技术相比，安森美EliteSiC SPM 31 IPM在超紧凑的封装尺寸中提供超高的能效和功率密度，从而实现比市场上其他领先解决方案更低的整体系统成本。这些IPM改进了热性能、降低了功耗，支持快速开关速度，非常适用于三相变频驱动应用，如AI数据中心、热泵、商用暖通空调(HVAC)系统、伺服电机、机器人、变频驱动器(VFD)以及工业泵和风机等应用中的电子换向(EC)风机。　　EliteSiC SPM 31 IPM 与安森美IGBT SPM 31 IPM 产品组合(涵盖15A至35A的低电流)形成互补，提供从40A到70A的多种额定电流。安森美目前以紧凑的封装提供业界领先的广泛可扩展、灵活的集成功率模块解决方案。　　随着电气化和人工智能应用的增长，尤其是更多AI数据中心的建设增加了能源需求，降低该领域应用的能耗变得愈发重要。在这个向低碳排放世界转型的过程中，能够高效转换电能的功率半导体发挥着关键作用。　　随着数据中心的数量和规模不断增长，预计对EC风机的需求也将随之增加。这些冷却风机可为数据中心的所有设备维持理想的运行环境，对于准确、无误的数据传送至关重要。SiC IPM可确保EC风机以更高能效可靠运行。　　与压缩机驱动和泵等许多其他工业应用一样，EC风机需要比现有较大的IGBT解决方案具有更高的功率密度和能效。通过改用EliteSiC SPM 31 IPM，客户将受益于更小的尺寸、更高的性能以及因高度集成而简化的设计，从而缩短开发时间，降低整体系统成本，并减少温室气体排放。例如，与使用当前IGBT功率集成模块(PIM)的系统解决方案相比，在70%负载时的功率损耗为500W，而采用高效的EliteSiC SPM 31 IPM 可使每个EC风机的年能耗和成本降低52%。　　全集成的EliteSiC SPM 31 IPM 包括一个独立的上桥栅极驱动器、低压集成电路(LVIC)、六个EliteSiC MOSFET 和一个温度传感器(电压温度传感器(VTS)或热敏电阻)。该模块基于业界领先的 M3 SiC 技术，缩小了裸片尺寸，并利用SPM 31封装提高短路耐受时间(SCWT)，从而针对硬开关应用进行了优化，适用于工业用变频电机驱动。MOSFET采用三相桥式结构，下桥臂采用独立源极连接，充分提高了选择控制算法的灵活性。　　此外，EliteSiC SPM 31 IPM 还包括以下优势：　　▷低损耗、额定抗短路能力的 M3 EliteSiC MOSFET，可防止设备和元件发生灾难性故障，如电击或火灾。　　▷内置欠压保护(UVP)，防止电压过低时损坏设备。　　▷作为 FS7 IGBT SPM 31 的对等产品，客户可以在使用相同 PCB 板的同时选择不同的额定电流。　　▷获得UL认证，符合国家和国际安全标准　　▷单接地电源可提供更好的安全性、设备保护和降噪。　　▷简化设计并缩小客户电路板尺寸，这得益于　　栅极驱动器控制和保护　　内置自举二极管(BSD)和自举电阻(BSR)　　为上桥栅极升压驱动提供内部升压二极管　　集成温度传感器(由LVIC和/或热敏电阻输出VTS)　　内置高速高压集成电路

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安森美

发布时间：2025-03-18 15:15 阅读量：451 继续阅读>>

型号	品牌	询价
BD71847AMWV-E2	ROHM Semiconductor
TL431ACLPR	Texas Instruments
MC33074DR2G	onsemi
CDZVT2R20B	ROHM Semiconductor
RB751G-40T2R	ROHM Semiconductor

型号	品牌	抢购
STM32F429IGT6	STMicroelectronics
IPZ40N04S5L4R8ATMA1	Infineon Technologies
TPS63050YFFR	Texas Instruments
BU33JA2MNVX-CTL	ROHM Semiconductor
BP3621	ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151	ROHM Semiconductor

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