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士兰微<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>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：374 继续阅读>>

罗姆的<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>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：358 继续阅读>>

<span style='color:red'>SiC MOSFET</span> 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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发布时间：2025-06-25 11:21 阅读量：293 继续阅读>>

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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：473 继续阅读>>

Littelfuse：利用SMFA系列非对称TVS二极管实现高效<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>栅极保护

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Littelfuse：利用SMFA系列非对称TVS二极管实现高效SiC MOSFET栅极保护

　　碳化硅(SiC)MOSFET在电源和电力电子领域的应用越来越广泛。随着功率半导体领域的发展，开关损耗也在不断降低。随着开关速度的不断提高，设计人员应更加关注MOSFET的栅极驱动电路，确保对MOSFET的安全控制，防止寄生导通，避免损坏功率半导体。必须保护敏感的MOSFET栅极结构免受过高电压的影响。Littelfuse提供高效的保护解决方案，有助于最大限度地延长电源的使用寿命、可靠性和鲁棒性。　　1.栅极驱动器设计措施　　关于SiC-MOSFET驱动器电路的稳健性，有几个问题值得考虑。除了驱动器安全切换半导体的主要任务外，各种驱动器还提供短路保护功能。此外，采用适当的设计措施(如在关断状态下施加负栅极电压)来防止寄生开关是至关重要的。负栅极电压可确保增加MOSFET栅极阈值电压的偏移量，并提高开关单元对电压斜坡的抗扰度。另一项强制性措施是保护MOSFET的栅极，防止静电放电 (ESD)事件或电路中的寄生效应造成过压浪涌。　　硅基功率半导体，如Si-IGBT和Si-MOSFET通常具有对称的栅极额定电压。这种额定值允许使用对称TVS二极管进行栅极保护，但这是不必要的，因为硅栅极电压的最大额定值足以高于应用的驱动电压。与硅器件不同，SiC-MOSFET的负栅极电压额定值通常明显低于正栅极电压额定值。因此，使用两个独立的TVS二极管(如图1所示)进行非对称保护是很常见的。Littelfuse现在提供SMFA型集成式非对称双向TVS二极管。这种解决方案有助于有效减少寄生效应和PCB面积，尤其是在快速开关SiC应用中。　图1 使用两个独立TVS二极管的标准栅极保护与一个集成非对称SMFA型TVS二极管的对比　　2.产品选择　　Littelfuse SMFA非对称系列TVS二极管可保护SiC-MOSFET栅极免受正向和负向过电压浪涌的影响。根据所需的SiC-MOSFET最大栅极额定电压，SMFA封装可从17.6~23.4 V的正击穿电压中选择，同时负向击穿电压被设置在7.15V。有关元件的详细信息，请参见表1。SMFA非对称TVS根据IEC 61000-4-2标准进行测试，采用SOD-123FL扁平封装。表1 SMFA系列产品组合　　图2显示了SMFA型非对称TVS二极管的静态和动态箝位性能。出于测试目的，提高了驱动器电压以显示TVS二极管的动态箝位。SMFATVS二极管不适合永久限制过高的驱动器电压。图2 SMFA型集成非对称TVS二极管的钳位特性　　3结论　　凭借新型集成非对称TVS SMFA系列，Littelfuse提供了一种创新的解决方案，可最大限度地提高SiC MOSFET栅极驱动器电路的稳健性，同时实现具有成本效益、所需PCB空间更小、寄生效应最小的设计。

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Littelfuse

发布时间：2025-06-19 10:36 阅读量：385 继续阅读>>

东芝推出采用DFN8×8封装的新型650V第3代<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>

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东芝推出采用DFN8×8封装的新型650V第3代SiC MOSFET

　　东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)宣布，推出四款最新650V碳化硅(SiC)MOSFET——“TW031V65C”、“TW054V65C”、“TW092V65C”和“TW123V65C”。这些器件配备其最新的[1]第3代SiC MOSFET技术，并采用紧凑型DFN8×8封装，适用于开关电源、光伏发电机功率调节器等工业设备。四款器件于今日开始支持批量出货。　　四款新器件是首批采用小型表贴DFN8×8封装的第3代SiC MOSFET的器件，与TO-247和TO-247-4L(X)等通孔型封装相比，其体积减小90%以上，并提高了设备的功率密度。表贴封装还允许使用比通孔型封装更小的寄生阻抗[2]元件，从而降低开关损耗。DFN8×8是一种4引脚[3]封装，支持对其栅极驱动的信号源端子进行开尔文连接。这减少了封装内部源极线电感的影响，实现高速开关性能;以TW054V65C为例，与东芝现有产品相比[5]，其开通损耗降低了约55%，关断损耗降低约25%[4]，有助于降低设备中的功率损耗。　　未来东芝将继续扩大其SiC功率器件产品线，为提高设备效率和增加功率容量做出贡献。　　测量条件：VDD=400V、VGS=18V/0V、ID=20A、Ta=25°C、L=100μH，Rg(外部栅极电阻)=4.7Ω　　续流二极管采用各产品源极和漏极之间的二极管。(截至2025年5月，东芝对比结果)图1 TO-247与DFN8×8封装的导通损耗(Eon)和关断损耗(Eoff)比较　　应用　　● 服务器、数据中心、通信设备等的开关电源　　● 电动汽车充电站　　● 光伏逆变器　　● 不间断电源　　特性　　● DFN8×8表面贴装封装，实现设备小型化和自动化组装，低开关损耗　　● 东芝第3代SiC MOSFET　　● 通过优化漂移电阻和沟道电阻比，实现漏源导通电阻的良好温度依赖性　　● 低漏源导通电阻×栅漏电荷　　● 低二极管正向电压：VDSF=–1.35V(典型值)(VGS=–5V)　　主要规格

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发布时间：2025-06-17 13:14 阅读量：503 继续阅读>>

英飞凌EconoDUAL™ 3 CoolSiC™ <span style='color:red'>SiC MOSFET</span> 1200V模块

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英飞凌EconoDUAL™ 3 CoolSiC™ SiC MOSFET 1200V模块

　　英飞凌EconoDUAL™ 3 1200V/1.4mΩ CoolSiC™ SiC MOSFET半桥模块，增强型1代M1H芯片、集成NTC温度传感器和PressFIT引脚，还可提供预涂导热材料TIM版本(FF1MR12MM1HP_B11)或基板背面的Wave波浪结构，用于直接液体冷却(FF1MR12MM1HW_B11)。目标应用为储能系统，通用电机驱动器，不间断电源(UPS)，电动汽车充电等。　　产品型号　　■ FF1MR12MM1H_B11　　PressFIT引脚　　■ FF1MR12MM1HP_B11　　PressFIT引脚，预涂TIM导热材料　　■ FF1MR12MM1HW_B11　　Wave直接水冷　　产品特点　　开关损耗低　　卓越的栅极氧化物可靠性　　更高的栅极阈值电压　　更高的功率输出　　坚固耐用的集成体二极管　　高宇宙射线稳健性　　高速开关模块　　Tvj(op)=175°C过载　　PressFIT引脚　　螺母功率端子　　集成NTC温度传感器　　隔离基板　　应用价值　　开关频率高　　减少体积和尺寸　　降低系统成本　　热效率高　　竞争优势　　高开关频率(>7kHz)　　针对高速电机进行了优化　　应用领域　　商用车辆、工程车辆和农用车辆(CAV)　　储能系统　　通用电机驱动器-变频和变压　　暖通空调　　电机控制　　不间断电源(UPS)　　电动汽车充电

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英飞凌

发布时间：2025-06-16 11:55 阅读量：401 继续阅读>>

内置罗姆新型2kV <span style='color:red'>SiC MOSFET</span>s的赛米控丹佛斯模块被SMA的太阳能系统采用

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内置罗姆新型2kV SiC MOSFETs的赛米控丹佛斯模块被SMA的太阳能系统采用

　　全球先进的太阳能发电及储能系统技术的专业企业SMA Solar Technology AG(以下简称 “SMA”) 在其太阳能系统新产品“Sunny Central FLEX” 中采用了内置罗姆新型2kV SiC MOSFETs的赛米控丹佛斯功率模块。“Sunny Central FLEX”是为大规模太阳能发电设施、储能系统以及下一代技术设计的模块化平台，旨在进一步提高电网的效率和稳定性。　　罗姆半导体欧洲总裁Wolfram Harnack表示：“罗姆新型2kV耐压SiC MOSFETs是为1,500V DC链路实现简单且高效的转换器电路而设计的。该产品以高可靠性为目标进行开发，具备抗宇宙射线能力，因此能够满足太阳能发电领域严苛的环境条件和对延长转换器使用寿命的需求。而且，罗姆内置栅极电阻的SiC器件技术，不仅可使模块内的并联驱动更容易，也可简化高输出功率模块的设计。目前，该产品已进入量产阶段。”　　赛米控丹佛斯的SEMITRANS® 20是为大功率应用和高速开关工作设计的，属于下一代大型转换器用的功率模块的代表产品。并且，内置罗姆2kV SiC的SEMITRANS® 20是SMA Sunny Central FLEX的关键组件。赛米控丹佛斯工业部门高级副总裁Peter Sontheimer表示：“赛米控丹佛斯与罗姆之间的合作已达十余年，之前双方主要致力于推动SiC技术在功率模块中的应用。最近，双方又围绕硅IGBT模块展开了合作。SEMITRANS® 20是为支持1,500V直流电压的应用提供的简便且高效的解决方案。该模块非常适用于太阳能发电和储能系统。未来，还有望应用于大功率电动卡车的充电器和风力发电用的转换器。”　　SMA功率转换系统产品经理Bernd Gessner表示：“通过SMA、赛米控丹佛斯以及罗姆的合作，将三方各具优势的创新技术无缝融合在一起，我们共同致力于实现着眼未来的能源项目。而且，市场对这些解决方案的需求也达到了前所未有的高度。SMA凭借多年来积累的专业知识，使产品在性能、可靠性、耐久性和灵活性等方面均达到了超高水准。Sunny Central FLEX之所以在未来也能够持续保持高标准，得益于与志同道合的合作伙伴之间的紧密协作关系。”　　关于 SMA(艾思玛太阳能技术)　　SMA 集团作为太阳能发电和储能系统技术领域的全球领先专家，致力于成为未来的分布式能源和可再生能源供应商。SMA 的产品组合包括适用于高效太阳能和蓄电池的PCS、适用于各种电力等级的太阳能和电池储能系统(BESS)的综合系统解决方案、能源智能管理系统、适用于电动汽车及 Power-to-Gas 应用的充电解决方案。另外，还提供包括数字能源服务、太阳能发电站的运营与维护服务在内众多服务。　　SMA 的 PCS 实际出货量已超过 144GW，遍布全球 190 多个国家。在过去的 20 年间，通过 SMA 销售的 PCS 所节省的电力，助力减少了约 6400 万吨的二氧化碳排放量(CO2)，这相当于防止了超过 120 亿欧元的环境损害。SMA 的技术荣获了众多奖项，拥有 1,600 多项专利和实用新型并受到相应的知识产权保护。从 2008 年起，集团母公司 SMA Solar Technology AG 已在法兰克福证券交易所主板(代码：S92)上市，并被纳入SDAX 指数。　　了解更多信息，请访问SMA 官网：https://www.sma.de/en/　　关于赛米控丹佛斯　　赛米控丹佛斯是电力电子领域的全球先进技术企业。提供功率半导体器件、功率模块、电力电子组件、系统等丰富的产品。随着全球电动化进程的加速，赛米控丹佛斯的技术变得比以往任何时候都更加重要。通过为汽车、工业和可再生能源应用提供创新型解决方案，赛米控丹佛斯致力于提高全球能源利用效率并实现可持续利用，助力大幅削减当今世界面临的最大挑战之一——二氧化碳排放量(CO2)。为实现业内领先的业绩和可持续发展的未来，赛米控丹佛斯还为技术创新、科技研发、供应能力提升和服务优化投入大量资源，尊重员工并致力于为客户创造价值。赛米控丹佛斯是一家家族经营企业，由赛米控与丹佛斯硅动力于2022年合并而成。在全球28个地区拥有超过 3,500名员工。公司在德国、巴西、中国、法国、印度、意大利、斯洛伐克和美国均设有生产基地，通过全球业务拓展，为客户和合作伙伴提供无与伦比的服务。　　凭借在功率模块的封装、创新以及定制应用方面积累90余年的专业知识和经验，赛米控丹佛斯已成为功率电子领域的理想合作伙伴。　　了解更多信息，请访问赛米控丹佛斯官网：www.semikron-danfoss.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、通信等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碳化硅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。　　了解更多信息，请访问罗姆官网：https://www.rohm.com.cn/

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罗姆

发布时间：2025-05-13 10:28 阅读量：467 继续阅读>>

<span style='color:red'>SiC MOSFET</span>短路特性以及短路保护方法

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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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发布时间：2025-04-07 14:51 阅读量：701 继续阅读>>

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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：651 继续阅读>>

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

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

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