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ROHM推出高功率密度的新型SiC模块，将实现车载充电器小型化！

　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，推出4in1及6in1结构的SiC塑封型模块“HSDIP20”。该系列产品非常适用于xEV(电动汽车)车载充电器(以下简称“OBC”)的PFC*1和LLC*2转换器等应用。HSDIP20的产品阵容包括750V耐压的6款机型(BSTxxx1P4K01)和1200V耐压的7款机型(BSTxxx2P4K01)。通过将各种大功率应用的电路中所需的基本电路集成到小型模块封装中，可有效减少客户的设计时间，而且有助于实现OBC等应用中电力变换电路的小型化。　　HSDIP20内置有散热性能优异的绝缘基板，即使大功率工作时也可有效抑制芯片的温升。事实上，在OBC常用的PFC电路(采用6枚SiC MOSFET)中，使用6枚顶部散热型分立器件与使用1枚6in1结构的HSDIP20模块在相同条件下进行比较后发现，HSDIP20的温度比分立结构低约38℃(25W工作时)。这种出色的散热性能使得该产品以很小的封装即可应对大电流需求。另外，与顶部散热型分立器件相比，HSDIP20的电流密度达到3倍以上;与同类型DIP模块相比，电流密度高达1.4倍以上，达到业界先进水平。因此，在上述PFC电路中，HSDIP20的安装面积与顶部散热型分立器件相比可减少约52%，这非常有利于实现OBC等应用中电力变换电路的小型化。　　新产品已于2025年4月开始暂以月产10万个的规模投入量产(样品价格15,000日元/个，不含税)。前道工序的生产基地为ROHM Apollo CO., LTD.(日本福冈县筑后工厂)和蓝碧石半导体宫崎工厂(日本宫崎县)，后道工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand)Co., Ltd.(泰国)。如需样品或了解相关事宜，请联系AMEYA360或通过罗姆官网的“联系我们”垂询。　　<开发背景>　　近年来，为实现无碳社会，电动汽车的普及速度进一步加快。在电动汽车领域，为延长车辆的续航里程并提升充电速度，所采用的电池正在往更高电压等级加速推进，同时，提升OBC和DC-DC转换器输出功率的需求也日益凸显。另一方面，市场还要求这些应用实现小型化和轻量化，其核心是提高功率密度，同时亟需在影响功率密度提升的散热性能改善方面实现技术性突破。ROHM开发的HSDIP20解决了分立结构越来越难以应对的这一技术难题，有助于电动动力总成系统实现更高功率输出和更小体积。未来，ROHM将继续开发兼具小型化与高效化的SiC模块产品，同时致力于开发能够实现更小体积和更高可靠性的车载SiC IPM。　　<产品阵容>　　<应用示例>　　PFC和LLC转换器等电源转换电路也广泛应用于工业设备的一次侧电路中，因此HSDIP20还能为工业设备和消费电子等领域的应用产品小型化提供支持。　　◇车载设备　　车载充电器(OBC)、DC-DC转换器、电动压缩机等　　◇工业设备　　EV充电桩、V2X系统、AC伺服器、服务器电源、PV逆变器、功率调节器等　　<支持信息>　　ROHM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。为了加快HSDIP20产品的评估和应用，ROHM还提供各种支持资源，其中包括从仿真到热设计的丰富解决方案，助力客户快速采用HSDIP20产品。另外，ROHM还提供双脉冲测试用和三相全桥用的两种评估套件，支持在接近实际电路条件的状态下进行评估。详细信息请联系AMEYA360或通过罗姆官网的“联系我们”垂询。　　<关于“EcoSiC™”品牌>　　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。　[注] EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　<术语解说>　　*1)PFC(Power Factor Correction/功率因数校正)　　通过改善电源电路中的输入功率波形来提高功率因数的电路。使用PFC电路可使输入功率接近正弦波(功率因数=1)，从而提升功率转换效率。PFC电路一般是采用二极管进行整流，但OBC通常使用以MOSFET实现的有源桥式整流或无桥PFC。这是因为MOSFET的开关损耗更低，尤其是大功率PFC中，采用SiC MOSFET可以减少发热和功率损耗。　　*2)LLC转换器　　一种可实现高效率和低噪声功率转换的谐振型DC-DC转换器。其电路的基本结构是由两个电感(L)和一个电容(C)组成的，因此被称为LLC转换器。通过形成谐振电路，可大幅降低开关损耗，非常适合OBC、工业设备电源和服务器电源等追求高效率的应用场景。

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发布时间：2025-04-24 14:31 阅读量：169 继续阅读>>

高温<span style='color:red'>IC</span>设计必懂基础知识：环境温度和结温

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高温IC设计必懂基础知识：环境温度和结温

　　随着技术的飞速发展，商业、工业、军事及汽车等领域对耐高温集成电路(IC)的需求持续攀升‌。高温环境会严重制约集成电路的性能、可靠性和安全性，亟需通过创新技术手段攻克相关技术难题‌。　　这份白皮书致力于探讨高温对集成电路的影响，并提供适用于高功率的设计技术以应对这些挑战。通过深入分析高温产生的根源，我们旨在缓解其引发的问题，从而增强集成电路在极端条件下的稳健性并延长使用寿命，同时优化整体解决方案的成本。　　环境温度　　IC 及所有电子设备的一个关键参数是其能够可靠工作的温度范围。具体的工作温度范围是根据其应用和行业来定义的(图 1a)。　　例如，对于汽车 IC 而言，温度范围取决于电子元件的安装位置。如果位于乘员舱内，温度范围最高可达 85°C。如果位于底盘或发动机舱内，但不直接位于发动机上，则温度范围最高可达 125°C。靠近或直接位于发动机或变速箱附近，温度范围可达 150°C 或 160°C。在靠近刹车或液压系统的底盘区域，温度最高可达 175℃。这些对高温的要求适用于内燃机汽车，同时也适用于混动和全电动汽车。　　当汽车发动机运行时，主动冷却系统会有效控制温度。然而，在最极端的情况下，如车辆行驶后停放在酷热环境中，此时主动冷却系统停止工作，发动机及其它部件的热量逐渐扩散，导致电子设备温度上升。即便如此，当汽车再次启动时，所有系统仍需在温度升高的条件下保持正常工作。　　对于适中的温度条件，可以定义 IC 在静态工作温度下的预期使用寿命。例如，在 125°C 的条件下可以连续工作 10 年。然而，对于像 175°C 这样的高温，使用 bulk CMOS 工艺实际上是不能实现的。通常，IC 不需要在其整个生命周期内都以最高温度运行。在汽车行业，常采用热曲线图来替代固定的静态温度规范，将整个使用寿命划分为不同的工作模式和温度区间(段)，只有一小部分时间需要在极高温度下工作(图 1b)。　　图 1. 不同应用的温度范围及温度曲线示例　　将电子元件布置在更靠近应用的高温区域，通过减少噪音和干扰可以提高传感器的精度和分辨率。对于大功率应用，尽量减少大电流开关回路可减少干扰。采用局部闭环控制系统可减轻重量并提高性能。然而，缩小模块尺寸会因功率密度提高和散热问题而增加电子元件的温度。　　结温　　IC 工作时会有功耗，导致 IC 内部的实际半导体结温高于环境温度。温度的升高取决于 IC 内部耗散的功率以及裸片与环境之间的热阻。这种热阻取决于封装类型、PCB、散热片等(见图 2)。　　图 2. 结温升高　　对于功率开关、功率驱动器、DC-DC 转换器、具有高压降的线性稳压器(例如，在使用 DC-DC 转换器不经济的情况下，用于汽车电池驱动模块)或传感器执行器来说，裸片高功耗是不可避免的。　　热阻取决于封装类型和热管理方式(图 3)。对于常用的小型封装，结到外部环境的热阻大约为 50-90K/W(SOIC 封装)，以及大约 30-60K/W(QFP 封装)。在某些应用中，结至环境的热阻可达每瓦数百开尔文。　　图3. 不同封装类型IC散热示例

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IC设计

发布时间：2025-04-18 16:59 阅读量：206 继续阅读>>

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QDPAK&TOLT顶部散热封装，助推华润微SJ&SiC MOS进一步提升终端产品功率密度

　　随着高端科技的不断发展，现代工业、车业等高端应用领域对功率器件提出了更高功率密度、更低功耗、体积小、散热能力强等严苛的要求。为此，华润微电子功率器件事业群(以下简称PDBG)推出了基于QDPAK&TOLT顶部散热封装的SJ&SiC MOSFET产品，高度匹配OBC、AI服务器电源等高端应用领域需求。　　QDPAK&TOLT是在华润微电子先进功率器件封装基地自主研发成功的新型封装，采用顶部散热创新理念，相较于传统封装方式，可以优化产品的热导率和电导率，允许更高的芯片温度、更高的功率密度并延长系统寿命，不仅克服了传统贴片封装只能通过PCB板散热的限制，还能使PCB设计具有高度的灵活性，扩大了产品的应用范围，提高了产品性能竞争力。　　与此同时，QDPAK&TOLT封装方式允许更大的装片面积，可进一步提升产品的功率。该封装方式结合SJ&SiC MOSFET芯片，促使功率器件具有“体积小、重量轻、功率密度高、效率高”等诸多优点，满足高端应用场景需求，备受客户青睐。　　QDPAK封装　　一、封装外形　　二、应用特征　　顶部散热，散热片面积>120mm²，具有高耗散能力　　内置Kelvin源配置，低寄生电感　　TCOB> 2000个循环　　相比于JEDEC标准，增加了1mm的爬电距离，满足高压应用　　鸥翼型引脚　　三、应用优势　　减少寄生电感，降低开关损耗，提高效率和易用性　　提供更高功率密度解决方案　　低RDS(ON)，高电流能力　　将SMD封装概念扩展到高功率/高电流领域　　灵活的PCB布局　　焊点检测容易，焊点可靠性高　　克服PCB散热限制，实现高度自动化　　四、应用领域　　OBC、充电桩、储能设备、AI服务器电源、通信设备等。　　TOLT封装　　一、封装外形　　二、应用特征　　顶部散热，散热片面积大于45mm²　　内置Kelvin源配置，低寄生电感　　TCOB> 2000个循环　　高额定电流>300A　　鸥翼型引脚(较QDPAK体积更小，节约PCB面积)　　三、应用优势　　提高系统效率　　高功率密度　　低RDS(ON)，高电流能力　　优异的热性能　　节省冷却系统　　大幅降低产品至散热片热阻　　焊点检测容易，焊点可靠性高　　大电流应用　　改善温度循环寿命(相比于TOLL x2)　　改善散热能力，提高电流处理能力(相比于TOLL提升36%)　　四、应用领域　　通信电源、服务器电源、工业电源等。　　PDBG目前已有多颗SJ G4系列和SiC G2系列MOSFET采用了顶部散热封装，并推向市场应用。该系列产品兼顾了芯片低Rsp、开关损耗低、优异体二极管反向恢复特性、鲁棒性强的特点和QDPAK&TOLT封装高功率密度、低功耗、封装体积小、高散热的优越特性，是服务器电源、OBC、充电桩等领域的优选，得到客户高度认可。

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华润微

发布时间：2025-04-15 16:06 阅读量：227 继续阅读>>

接口<span style='color:red'>IC</span>的封装原理及功能特性分析

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接口IC的封装原理及功能特性分析

　　接口IC(集成电路)是现代电子设备中重要的组成部分，它们负责在不同的系统组件之间进行功能连接和信号转换。　　接口IC的定义　　接口IC是专门设计用于连接不同电路或系统的集成电路，承担信号转换、协议转换和电平匹配等功能。典型的接口IC包括串口(UART)、并口、I2C、SPI、USB、CAN等接口，它们允许不同类型的电子设备进行通信和数据交换。　　封装原理　　接口IC的封装是指将集成电路芯片与外部引脚和封装材料相结合的过程。它不仅保护内部电路免受物理和环境因素的影响，还提供与外部电路的连接。封装通常包括以下几个关键方面：　　封装类型　　接口IC的封装类型多种多样，常见的封装形式有：　　DIP(双列直插封装)：引脚以两排排列，适用于插槽安装，便于手工焊接和原型测试。　　SMD(表面贴装元件)：小型化封装，适用于高密度 PCB 设计，具有更好的电性能和更小的占用空间。　　QFN(无引脚封装)：具有平坦的底面，无引脚，适合超紧凑设计，能够提供良好的散热性能。　　封装材料　　封装材料通常选择优质的塑料或陶瓷，以提供良好的机械强度和热传导特性。常用材料包括：　　塑料(如 epoxy resin)：用于大多数低成本和中等性能应用，具有较好的耐化学性和绝缘性。　　陶瓷：用于高温和高频应用，提供更好的隔热和绝缘性能。　　封装工艺　　典型封装工艺包括：　　焊接：将芯片通过焊接连接到引脚，常见于DIP和SMD封装。　　模塑：使用模具将塑料材料覆盖住芯片，形成最终的封装外形。　　功能特性分析　　接口IC在电子系统中的主要功能特性包括以下几点：　　信号转换　　接口IC可以将不同信号类型之间进行转换，例如将模拟信号转换为数字信号，以便于数字处理。同样，它们还可以将不同电压水平的信号相互转化，确保各个部分的兼容性。　　协议转换　　不同设备之间可能使用不同的数据通信协议。接口IC具有协议转换功能，使得设备能够兼容多种通信标准，如将I2C信号转换为UART信号，实现无缝通信。　　电平匹配　　接口IC能够处理不同电压级别之间的兼容性，特别是在连接不同电源电平的设备时。它们可以将低电平特性(如TTL或CMOS)转化为高电平逻辑，以避免电器损坏。　　提高信号完整性　　通过减少信号干扰和提高传输距离，接口IC可增强信号的完整性，尤其在高速数据传输中。这通常通过内置滤波器和放大器来实现。　　硬件控制　　在某些接口IC中，硬件控制和状态指示灯功能集成于内部，使得用户可以通过简单的控制逻辑实现更复杂的操作，简化了系统设计。　　应用领域　　接口IC的应用领域非常广泛，包括：　　消费电子：如手机、平板和智能家居设备，确保不同组件之间的有效通信。　　汽车电子：用于车辆的多个控制模块之间的通信，如引擎控制单元(ECU)。　　工业自动化：将传感器和执行器与控制器连接，支持数据采集和控制。　　医疗设备：保证不同医疗设备间安全、高效的数据交换。　　接口IC在现代电子设备中扮演着至关重要的角色。通过了解它们的封装原理和功能特性，设计工程师可以更高效地选择和应用这些组件，以增强系统的功能和性能。

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接口IC

发布时间：2025-04-11 13:46 阅读量：203 继续阅读>>

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SiC主驱模块推进华润微深入融合新能源汽车领域

　　随着消费者对续航和性能要求的提高，我国新能源汽车市场延续结构性升级趋势，主驱功率显著提升，高功率车型占比快速攀升。SiC主驱模块以其特有的高功率密度、高系统效率、耐高温等性能匹配新能源汽车发展需求，推动了SiC主驱功率模块市场快速增长。根据IDTechEX预测，全球新能源汽车SiC主驱渗透率将在2025年达到约40%，2030年达到50%，与Si IGBT持平，其中，国内SiC在乘用车主驱模块中的渗透率达到18.9%，800V高压平台车型的SiC渗透率为71%‌。随着主驱功率的不断提升，SiC模块在降低能耗和提升系统效率方面的优势进一步凸显。　　一、产品简介　　基于公司成熟量产的第二代车规SiC MOS平台，华润微电子功率器件事业群(以下简称PDBG)推出了1200V 450A/600A的半桥DCM和全桥HPD共四款主驱模块。该系列模块兼具SiC器件的低导通损耗、耐高温特性以及DCM、HPD模块的高功率密度、高系统效率等优异性能，在汽车主驱系统应用中展现出了强大的竞争力。　　二、封装外形　　三、产品优势　　性能对标国际主流产品。　　6管/8管并联，通过对Vth的严格分档提高芯片一致性。　　采用自主设计的Si3N4 AMB、银烧结、DTS工艺，均流特性好，寄生电感小。　　采用单面水冷+模封工艺，最高工作结温175℃。　　集成NTC温度传感器，易于系统集成。　　产品外形及pin脚设计兼容市面主流产品。　　DCM模块竞品对比：　　华润微DCM模块开关损耗较竞品A有明显优势　　 HPD模块竞品对比：华润微HPD模块开关损耗较竞品B有明显优势　　四、应用优势　　在水温65℃，相电流400Arms条件下运行，通过模块内部PTC电阻检测，模块内部温度为92℃。　　模块每天持续运行8小时，累计运行160小时，各项参数无明显变化。　　台架测试，华润微DCM模块效率表现优异。　　均流测试，华润微DCM模块芯片间最大温差为1.78℃。　　五、设计优化　　采用创新的Pin-Fin设计，最高结温较传统Pin-Fin设计降低10℃。　　通过内部布局优化设计，芯片结温较竞品降低6℃。　　六、结语　　PDBG基于自有的SiC IDM平台以及车规级SiC MOS系列产品，将持续推出更多SiC车规模块供客户选择，给予客户高效率、高功率密度、高可靠性的使用体验，推动电动汽车技术迭代并满足不断变化的市场需求。华润微通过持续的技术创新，致力于为新能源汽车主驱应用提供更高效、更可靠的解决方案，助力行业迈向高效未来。

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发布时间：2025-04-08 09:28 阅读量：247 继续阅读>>

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SiC MOSFET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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SiC MOSFET

发布时间：2025-04-07 14:51 阅读量：268 继续阅读>>

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从GaN 到 SiC, 茂睿芯控制器释放宽禁带半导体潜能

　　2025年3月28日，茂睿芯受邀参加充电头网在前海国际会议中心举办的2025(春季)亚洲充电展。茂睿芯华南区应用经理梁潮裕先生参加了同期举办的2025亚洲充电大会，并在现场带来了主题为《666：从GaN到SiC, 茂睿芯控制器释放宽禁带半导体潜能》的演讲。演讲主题中的3个6为茂睿芯即将推出的3款以6结尾新品：MK2706、MK2606S和MK1206H，此次演讲重点介绍了这3款产品的特点、优势以及实际测试效果。　　MK2706是一款集成700V/170mΩ的氮化镓功率管AC/DC产品，采用了全新GaNControlTM技术，能做到Current Sense 无采样电阻损耗，采用小环路+miller钳位的方式达成安全驱动，以及主动SR短路保护提高可靠性，并且能省去4颗个1206采样电阻，低压90V转换效率能提升0.3~0.4%，真正为客户做到省钱、省损耗、省心!　　MK2606S是截至目前为止，国内首发推出的小6pin直驱SiC的QR反激控制器，SiC本身具备高可靠性、高功率密度、高效率和耐高温的特点，MK2606能省去额外的SiC驱动器和驱动电路，具备全程QR/DCM以进一步提升转换效率、管脚抗扰加强能适用工业恶劣场景等产品优势。　　MK1206H是茂睿芯针对PD应用低电压做的一款5.1A大电流SR同步整流芯片，支持65W PD应用，助力多口充市场，可放置在输出正端或负端，支持CCM/DCM/QR、<500kHz频率、低至 3V 输出电压(自供电)，MK1206H能做到10ns极低关断延迟和4A关断电流，使得Vds应力尖峰电压能做得更低，同时具备25ns快速开通延迟进一步提升系统转换效率，适用于USB-PD快充、适配器及多口插排等应用场景。　　自2017年成立之初以来，茂睿芯始终坚持自主研发和创新驱动的开发理念，持续聚焦PD快充、工业电源等场景，打造了系列一站式解决方案的高性能模拟芯片产品，目前产品已覆盖消费电子、工业与算力及汽车电子等应用场景。

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茂睿芯

发布时间：2025-04-03 17:35 阅读量：267 继续阅读>>

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江西萨瑞微电子SiC 和 GaN赋能AI服务器电源系统

　　01AI服务器电源的核心挑战与技术需求　　超高功率密度：单机架功率已从传统服务器的数千瓦提升至数十千瓦(如英伟达DGX-2需10kW，未来GB300芯片预计达1.4kW单芯片功耗)，要求电源方案在有限空间内实现高效能量转换。　　高频化与高效率：单个 GPU 的功耗将呈指数级增长，到 2030 年将达到约 2000 W，而 AI 服务器机架的峰值将达到惊人的 >300 kW。这些要求对数据中心机架的 AC 和 DC 配电系统进行新的架构更改，重点是减少从电网到核心的转换和配电功率损耗。为降低损耗并适配GPU/TPU的高频运算，电源转换频率逐步提升至MHz级，同时需将转换效率从传统的96%提升至98%以上，以减少散热成本与碳排放。　　高压化与稳定性：输入电压向800V DC-HVDC(高压直流)演进，输出电压则需精准降至芯片级所需的0.8V-12V，要求器件具备宽电压范围适应性与低噪声特性。　　02PSU的拓扑图及演变　　图 2(a)显示了开放计算项目 (OCP) 机架电源架构的示例图。每个电源架由三相输入供电并容纳多个 PSU;每个 PSU 由单相输入供电。机架向母线输出直流电压(例如 50 V)，母线还连接到 IT 和电池架。　　AI 趋势要求 PSU 进行功率演进，如图 2(b)所示。让我们通过实施拓扑和设备技术建议的示例来介绍这些 PSU 的每一个代。　　AI 服务器机架 PSU 的趋势和功率演进　　第一代 AI PSU 高效电能转换基石　　在第一代 AI PSU(2010-2018 年)的硅基架构框架下，实现5.5-8kW 功率、50V 输出、277V 单相输入　　当前的AI服务器PSU大多遵循ORv3-HPR标准[9]。相较于先前的ORv3 3 kW标准[9]，该标准的大部分要求(包括输入和输出电压以及效率)保持不变，但增加了与AI服务器需求相关的更新，例如，更高的功率和峰值功率要求(稍后详述)。此外，由于与BBU架的通信方式有所调整，输出电压的调节范围变得更窄。　　尽管每个电源架都通过三相输入(400-480 Vac L-L)供电(见图2)，但每台PSU的输入仍为单相(230-277 Vac)。图3展示了符合ORv3-HPR标准的第一代PSU的部署示例：PFC级可以采用两个交错的图腾柱拓扑结构，其中，650V CoolSiC™ MOSFET用于快臂开关，600V CoolMOS™ SJ MOSFET用于慢臂开关。DC-DC级可以选用650V CoolGaN™晶体管的全桥LLC，次级全桥整流器和ORing则使用80V OptiMOS™ Power MOSFET。　　推荐使用萨瑞微电子800V-1000V整流桥　　第二代AI PSU：增加线路电压　　如上所述，随着机架功率增加到300kW以上，电源架的功率密度变得至关重要。因此，下一代PSU的设计方向是，在单相架构中实现8kW至12kW的输出功率。随着每个机架的功率增加，数据中心中的机架数量在某些情况下，可能会受配电电流额定值和损耗的约束。因此，为了降低交流配电的电流和损耗，部分数据中心可能会将机架的交流配电电压从400/480V提高到600Vac L–L(三相)，同时将PSU的输入电压从230/277Vac 提高到347Vac(单相)。　　对于DC-DC级来说，三相LLC拓扑结构是一种理想选择，其中，750V CoolSiC™ MOSFET用于初级侧开关，80V OptiMOS™ 5 Power MOSFET用于次级全桥整流器和ORing。由于增加了第三个半桥开关臂，该解决方案能够提供更高的功率，有效降低输出电流的纹波，并通过三个开关半桥之间的固有耦合实现自动电流分配。　　推荐使用萨瑞微高频开关　　高频开关(500V硅基MOS推荐)　　高频开关(650V硅基MOS推荐)　　硅基MOSFET： 500V/650V硅基MOS：采用沟槽式结构，适用于中低频(<500kHz)、中等功率场景，如辅助电源或低压侧开关，导通电阻低至30mΩ以下，支持快速开关响应。　　高频开关(600V超结MOS推荐)　　高频开关(650V超结MOS推荐)　　超结MOSFET(600V/650V/800V)：通过电荷平衡技术突破硅基材料限制，实现高耐压与低导通电阻的平衡(如650V型号Rds(on)≤15mΩ)，适用于1MHz以上高频场合，可显著减小磁性元件体积，提升功率密度。　　碳化硅MOSFET(650V/1200V/1700V)：针对800V高压输入与超高频率(>2MHz)场景，碳化硅器件展现出无可替代的优势：　　材料特性：禁带宽度是硅的3倍，支持更高结温(175℃)与耐压，开关损耗降低70%以上，适用于全碳化硅LLC拓扑，转换效率可达98.5%。　　第三代AI PSU：三相架构与400V配电　　为了进一步提高机架功率，第三代 AI PSU 将采用更具颠覆性的机架架构，如下所示：　　1PSU输入：从单相转为三相，以提高功率密度，并降低成本　　2电源架PSU输出电压：从50V提升到400V，以降低母线电流、损耗和成本　　三相输入和 400 V 输出 PSU 的示例实现，其中包含推荐的设备和技术。PFC 级是 Vienna 转换器，这是三相 PFC 应用的流行拓扑。它的主要优势在于，由于其分离总线电压，它允许使用 650 V 设备，使用两倍数量的背对背 CoolSiC MOSFET 650 V 和 CoolSiC 1200 V 二极管。由于 PFC 输出是分离电容器，因此每个电容器电压为 430 V，并向全桥 LLC 转换器供电，初级和次级侧均配备 CoolGaN 晶体管 650 V。两个 LLC 级在初级侧串联，在次级侧并联，以向 400 V 母线供电。　　或者，两个背靠背的 CoolSiC MOSFET 650 V 可以用 CoolGaN 双向开关 (BDS) 650 V 代替，后者是真正的常闭单片双向开关。这意味着单个 CoolGaN BDS 可以取代四个分立电源开关，以获得相同的 RDS(on)，因为它在 RDS(on)/mm2 方面具有高效的芯片尺寸利用率。　　在DC-DC变换器的次级整流中，同步整流MOS管替代传统二极管，消除肖特基势垒电压，大幅降低导通损耗：　　产品特性：低栅极电荷(Qg<10nC)与极低导通电阻(如40V耐压型号Rds(on)≤5mΩ)，支持全负载范围高效运行。内置体二极管反向恢复电荷(Qrr)极低，减少振荡与EMI干扰，适配高频同步整流控制方案。　　技术优势：配合驱动电路实现ZVS(零电压开关)或ZCS(零电流开关)，在10kW以上功率模块中，可将整流效率从95%提升至99%以上。　　WBG 对 AI PSU 的好处　　宽带隙 (WBG) 半导体(例如 CoolGaN)成为 AI PSU 的最佳选择，因为它们在更高的开关频率下提供最佳效率，从而实现更高功率密度的转换器，而不会影响转换效率。　　除了 AI PSU 的标称功率显著上升外，GPU 还会吸收更高的峰值功率并产生高负载瞬变。因此，DC-DC 级输出必须足够动态，而电压过冲和下冲必须保持在规定的限值内。可以通过提高开关频率来增加 DC-DC 级输出动态，从而增加控制环路带宽。　　CoolGaN 器件因其卓越的 FoM 和 Si、SiC 和 GaN 器件中最低的开关损耗而轻松满足了更高开关频率的要求。尤其是在软开关 LLC 转换器中，CoolGaN 具有最低的输出电容电荷 (Qoss)，这对于更轻松地实现 ZVS(零电压开关)起着至关重要的作用。随后，这有助于更精确地设置死区时间，从而消除不必要的死区时间传导损耗。　　辅助电源LDO推荐　　辅助电源LDO：为服务器监控芯片、传感器等提供稳定低压供电(如3.3V/5V)，萨瑞微电子的LDO系列具备低静态电流(<1μA)、高PSRR(电源抑制比)与快速瞬态响应，确保核心器件在复杂电源环境下稳定运行。　　负载开关MOS管推荐　　负载开关MOS管：用于电源系统的通断控制与负载隔离，支持大电流(10A-50A)快速切换，内置过流/过热保护，避免浪涌电流对后级电路的冲击，提升系统安全性。　　结论　　与AI算力共成长，定义电源新高度在AI服务器向更高功率、更高效率演进的征程中，电源系统的每一次优化都依赖于器件级的技术突破。萨瑞微电子以“全电压覆盖、全技术兼容、全流程可控”的产品矩阵，为AI服务器电源提供了从输入整流到精准供电的完整解决方案，助力客户在算力竞赛中抢占先机。

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发布时间：2025-04-03 14:50 阅读量：270 继续阅读>>

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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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发布时间：2025-03-27 16:46 阅读量：255 继续阅读>>

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英飞凌：EiceDRIVER™ 650V+/-4A高压侧栅极驱动器1ED21x7系列

　　英飞凌的新一代EiceDRIVER™ 1ED21x7x 650V、+/-4A栅极驱动器IC与其他产品相比，提供了一种更稳健、更具性价比的解决方案。1ED21x7x是高电压、大电流和高速栅极驱动器，可用于Si/SiC功率MOSFET和IGBT开关，设计采用英飞凌的绝缘体上硅(SOI)技术。　　1ED21x7x具有出色的坚固性和抗噪能力，能够在负瞬态电压高达-100V时保持工作逻辑稳定。可用于高压侧或低压侧功率管驱动。　　1ED21x7x系列非常适合驱动多个开关并联应用，例如轻型电动汽车。基于1ED21x7x大电流栅极驱动器的设计，可在一个三相系统中节省多个NPN/PNP管和外部自举二极管。　　在其他应用，如图腾柱PFC，电感器过流保护是个设计难点，1ED21x7x提供简单、易于设计的电感器过流保护。　　产品型号：　　■ 1ED2127S65F　　■ 1ED21271S65F　　■ 1ED2147S65F　　■ 1ED21471S65F　　产品特点　　英飞凌SOI技术　　最大耐压电压+650V　　输出源/灌电流+4A/-4A　　最大供电电压为25V　　集成超快、低RDS(ON)自举二极管　　负VS瞬态抗扰度为100V　　过流和欠压检测　　多功能RCIN/故障/启用(RFE)，故障清除时间可编程　　传播延迟小于100ns　　DSO-8封装　　符合标准RoHS　　应用价值　　无闩锁　　负VS瞬态抗扰度为100V　　高压尖峰抗扰度　　强大的输出功率水平　　功能集成在单一器件中　　电压和电流监控　　竞争优势　　系统可靠性高　　易于设计的产品　　降低系统成本　　系统故障保护　　应用领域　　叉车　　LEV　　电池分断器　　高功率应用　　电机驱动器

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发布时间：2025-03-21 09:24 阅读量：329 继续阅读>>

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

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BU33JA2MNVX-CTL	ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR	Texas Instruments
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ESR03EZPJ151	ROHM Semiconductor

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