茂睿芯荣获国产模拟IC行业优秀奖！

发布时间：2024-12-23 14:00
作者：AMEYA360
来源：茂睿芯
阅读量：1783

　　2024年12月7日，茂睿芯受邀参加21世纪电源网举办的行业“千人半导体大会”-第十五届亚洲电源技术发展论坛，并荣获国产模拟IC行业优秀奖!

　　此次亚洲电源技术发展论坛聚焦当前全球能源转型大背景下电力电源的发展为主题，全面打造了4大会场，涉及小功率、高功率、消费类电子、汽车、工业5G、光伏储能等多产品领域。我司技术市场副总李伟先生受邀并出席了此次论坛。

茂睿芯荣获国产模拟IC行业优秀奖！

　　李伟先生以《无缝跃迁：氮化镓和碳化硅电源控制器 茂睿芯想工程师所想》为题，分享了茂睿芯聚焦主流拓扑的一站式方案布局，以及介绍了茂睿芯有哪些实现MOS-GaN-SIC无缝跃迁的电源控制和驱动产品。

茂睿芯荣获国产模拟IC行业优秀奖！

　　并以即将面市的MK2606系列为例，详细说明了茂睿芯产品能无缝支持E-GaN、D-GaN、SJ MOS以及SIC MOS，真正想工程师所想，实现硅MOS、氮化镓、碳化硅的全兼容，为客户省时、省力和节约成本!

茂睿芯荣获国产模拟IC行业优秀奖！

　　展会现场也展出了许多无缝跃迁的产品模块，LD-GaNTM技术的65W集成方案MK2789，BOM级兼容产品HB LLC控制器MK2165、MK2189&MK2199、CCM PFC 控制器MK2554等。

　　茂睿芯一直以倾听客户声音为产品开发的初衷，坚持技术创新和强化产品性能为服务宗旨。在当前半导体市场规模持续与日增长的情况下，只有想客户所想、忧客户之忧，才能建筑良好体验，解决客户困扰。茂睿芯感谢主办方颁发的“国产模拟IC行业优秀奖”，更感恩每一位客户的信任与支持，“树木在森林中相依偎而生长，星辰在银河中因辉映而璀璨。” 我们期待2025年继续与诸君同行，共绘国产半导体合作共赢的绚丽篇章!

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　　一、前言　　碳化硅(SiC)作为第三代宽禁带半导体，SiC MOSFET因其高耐压、高频开关、耐高温、低通态电阻、低开关损耗和内阻随温度漂移小等特点，已广泛应用于高频、高压功率系统，如新能源汽车与充电桩、光伏与储能、航天、航空、通信等领域。目前，碳化硅(SiC)已经得到大批量验证，其可靠性远优于传统硅(Si)器件。      在传统工业级电源中，面对高母线电压下功率器件耐压不足的问题往往需要双管反激拓扑来解决，从而导致成本升高。市面上的方案通常为固定频率、无谷底导通，随着母线电压越高开关损耗越大，即使使用了SiC方案，通常也需要额外的SiC专用驱动芯片，还需要考虑上电时序等诸多问题，难以在小体积系统中集成。      在消费领域中，随着碳化硅产能的扩张和良率提升，成本正在快速下降，SiC功率器件也已经逐步渗透到消费级产品中，尤其是PD快充一直追求小体积、高集成度、高效率和低成本的应用场景。      随着第三代半导体发展，国内已有直驱GaN方案，但面向消费级市场直驱SiC的专用PWM控制器，国内仍处于空白，针对上述这些问题，茂睿芯推出了国内首款小6 pin直驱SiC MOSFET的flyback AC/DC产品-MK2606S。　　二、MK2606S引脚图　　三、MK2606S典型应用场景　　四、MK2606S关键产品特征　　支持16~30V宽VCC供电　　驱动电压16V，可以直驱SiC MOSFET　　支持135kHz开关频率　　专有的软起机方案，在开机时可以降低次级同步整流尖峰　　抖频功能，优化系统EMI　　恒功率、Line OVP功能可开放　　SOT23-6封装　　MK2606S一图了解　　五、MK2606S直驱SiC方案在工业辅源上的优势　　1、工业辅源现阶段应用痛点　　由于母线电压高，1200V耐压的Si MOSFET难以选择，且价格高，通常需采用双管反激配800V Si MOSFET，方案略复杂;　　现有工业辅源方案通常为固定开关频率，各负载段效率难以优化;　　目前搭配的为诸如Nxx1351, Uxx28x45, Uxx2844, 都没有QR模式，开通损耗大，尤其母线电压越高时，开通损耗越大;　　为SiC辅源优化的PWM少;　　即使采用SiC MOSFET，仍需要额外加SiC驱动器和供电电路，还需要考虑上电时序等诸多问题;　　2、MK2606S 应用优势　　MK2606S可以直驱SiC，省去驱动器和供电电路，其SiC耐压做得更高，选型更容易，同时采用QR模式，降低了开关损耗等等。　　六、MK2606S直驱SiC方案在适配器上的优势　　1、MK2606S直驱SiC方案大内阻可替小内阻Si方案　　众所周知，碳化硅(SiC)的内阻随温度变化小，由下图可见，对比常温25℃和高温100℃的SiC和Si内阻曲线，Si的Rdson上涨了1.6倍，而SiC Rdson无明显上涨。　　注：通过采用48W 12V/4A适配器评估，工作频率均为135kHz，功率管封装均为TO252，且在同一块PCB上进行对比。　　上表可见，在输入90Vac满载12V/4A老化30min，虽采用了MK2606S+大内阻的SiC方案，但效率比小内阻的Si方案仍要优秀，高出0.1%。　　2、MK2606S 直驱SiC方案比Si方案温度更低　　工作频率均为135kHz，功率管封装均为TO252，且在同一块PCB上进行对比。　　实验可见，在效率相差很小的前提下，MK2606S +SiC方案比传统PWM +Si方案MOS表面温度低11.8℃，这也是得益于SiC比传统Si具有更优异的导热率。　　SiC的热导率尤为突出，比Si和GaN都要好，所以在效率相当的条件下，SiC的温度要低于Si，这一特性在实际的产品应用中，能大大降低散热材料带来的额外成本上升，譬如在适配器产品中甚至可以去掉散热器，进一步提高产线生产效率和降低人工组装成本。　　MK2606S+大内阻SiC方案可替小内阻Si方案，且效率更高、导热更好、温度更低!　　七、MK2606系列选型表　　八、结语　　茂睿芯作为国内一站式解决方案的集成电路厂商，始终走在行业前沿。早在氮化镓(GaN)技术兴起之初，茂睿芯便率先推出直驱式GaN控制芯片，并针对PD快充市场优化推出多功能集成芯片MK2697G，该产品至今仍是广受市场欢迎的主流方案之一。当前，随着碳化硅(SiC)技术广泛应用，茂睿芯再次把握产业趋势，推出面向工业与消费类电子领域的直驱SiC专用PWM控制器MK2606S。
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　　随着 ADAS(L2+ 级自动驾驶)、域控制器和激光雷达等高功率车载电子的规模化落地，新一代高算力域控+激光雷达等关键负载合计峰值已逼近 1–2 kW，传统 12 V 架构在现有线束与连接器规格下的经济功率边界仅约 3 kW，瓶颈日益凸显。行业因此加速向 48 V 系统演进，并将其视为汽车智能化的关键路径。以长安汽车为代表的主机厂正采用 12 V/48 V 混合架构作为过渡方案，通过分阶段升级逐步实现 48 V 主导的配电体系，显著优化线束布局与能量管理效率。在智能配电由“集中控制 + 区域执行”架构演进的当下，国产芯片厂商正迎来突破的关键窗口期。　　立足当下技术发展趋势，呼应国家“供应链安全”战略方向，助力产业链协同创新，2025年7月24-25日，茂睿芯带着全新研发的48V国产“芯”方案前往位于重庆的长安汽车全球研发中心，参加由长安汽车、重庆汽车工程学会、智能汽车安全技术全国重点实验室等单位联合主办的2025长安汽车前瞻技术与生态链合作展示交流会。　　此次交流会上，茂睿芯首次公开展示了以MSF1848-Q1(带智能电子保险丝功能的高侧开关控制器)为代表的系列车规新品。　　25号上午，茂睿芯产品市场经理唐黎强先生还在现场带来了《茂睿芯48V国产方案助力汽车智能配电新趋势》的主题演讲，清晰介绍了汽车电池发展历程、当前智能配电趋势、eFuse/智能保险丝的优势，详细阐述了茂睿芯eFuse产品MSF1848-Q1的特征及功能，以及满足48V配电系统的茂睿芯国产系统方案。　　茂睿芯始终以客户需求为导向，深耕产品技术，此次供应链技术交流会是茂睿芯48V智能配电方案的首次亮相，我们希望此次产品首秀能与产业链上下游伙伴携手共建智能配电新生态，赋能关键元器件的国产化发展进程，强链补链，为中国新能源汽车产业的高质量发展注入强劲"芯"动能!如果您对茂睿芯的新产品十分有兴趣的话，可联系AMEYA360客服进行咨询。
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　　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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　　自2022年OpenAI发布ChatGPT以来，生成式人工智能(AI)技术获得了广泛关注，一系列开创性研究成果相继发布，引领了人工智能的新一轮创新浪潮。当前人工智能、数据中心等算力基础设施，都以GPU、NPU/TPU、CPU等算力芯片作为计算核心，它们均基于先进半导体工艺制作，采用多相电源(多相控制器 + 智能功率级Smart Power Stage，简称SPS)为其提供低压大电流的电源管理解决方案。为满足客户当前对多相电源高功率密度、高效率和高可靠性的需求，降低TCO、提高电能转换效率和实现“双碳”目标，茂睿芯推出了90A等级的智能功率级MK6850。　　SPS在AI服务器供电架构中的应用　　SPS在传统服务器供电架构中的应用　　二、茂睿芯90A SPS产品 MK6850　　智能功率级是一种高端的DC-DC芯片，是电源管理芯片中技术含量最高的产品之一。MK6850作为一颗智能功率级产品，采用多晶圆封装技术，内部集成了两颗超低Rdson 的SGT MOSFET和一颗高性能驱动芯片，同时采用了业界标准的5mmx6mm QFN封装，此封装占板面积小，可大幅提升功率密度，能广泛应用于高性能服务器，存储服务器，数据通讯，AI训练和推理加速卡，显卡，高端台式机和笔记本等应用。　　三、MK6850 产品特征　　● 集成高性能SGT MOSFET上下管和智能驱动　　● 30V/25V 上/下管耐压　　● 90A 最大平均电流　　● 120A 峰值过流保护　　● 5uA/A IMON上报　　● 8mV/℃ 温度上报　　● 200kHz-1.2MHz 开关频率，瞬态4MHz　　● 4.5V-16V 输入电压范围　　● 4.5V-5.5V 驱动电压　　● 3.3V/5V PWM逻辑电平　　● 支持三态PWM和使用下管体二极管进行降低过冲操作　　● BOOT-PHASE 电容电压自动刷新充电　　● 丰富的保护功能：正电流保护, 负电流保护, 过温保护，VCC/VDRV/BOOT-PHASE欠压保护, 上、下管短路保护，智能故障上报识别Fault ID　　● 兼容多品牌多相控制器　　● 符合ROHS标准　　● 管脚兼容(行业标准39-Pin 5x6 QFN)　　四、MK6850 引脚封装图&典型应用框图　　MK6850引脚封装图　　MK6850典型应用框图　　五、MK6850 三大重要设计指标　　GPU、NPU/TPU、CPU等算力芯片的运算速率越来越高，处理数据量与日俱增，能耗持续攀升，对智能功率级(SPS)的性能和稳定性提出了更高的要求，因此茂睿芯将高可靠性，高效率和高精度IMON上报作为MK6850的三大重要设计指标。　　1、高可靠性　　针对高可靠性，MK6850采用了垂直结构的SGT MOSFET，相较于平面MOSFET，SGT MOSFET具有热阻小，耐压高，EAS能力强。经过器件长时间的封装可靠性测试、超20万小时的重载可靠性测试以及极限测试，全方位地验证了器件的可靠性，确保其稳定可靠。　　2、高效率　　为提高效率，MK6850采用了超低Rdson的SGT MOSFET，配以低阻抗大通流的铜扣封装，对死区时间进行了精细优化。以12V输入、1.8V输出、5V驱动电压、800kHz开关频率条件为例，MK6850的峰值效率为94.7%，领先于国内同类产品。　　12V 转1.8V效率图(已含电感损耗)　　3、高精度 IMON 上报　　SPS产品的IMON上报精度对于CPU等中央处理器的性能起到至关重要的作用，上报偏高会限制CPU的性能;上报偏低可提高CPU性能，但会使CPU过热从而影响CPU使用寿命。　　MK6850具备实时侦测内部MOSFET电流信息的能力，结合驱动器内置的先进电流上报算法以及精准的温度补偿机制，使其能够实现5uA/A且精度为±5%的IMON输出，确保提高CPU性能的同时不影响CPU的使用寿命。　　12V转1.8V 800kHz IMON上报误差图　　六、MK6850 温度上报与保护功能　　MK6850内部集成了温度上报与过温保护功能，温度信息通过TMON引脚以8mV/℃的比例输出。同时，MK6850 TMON引脚还兼具故障输出功能，能够通过电平的高低向多相控制器报告不同类型的错误。　　在保护功能方面，MK6850特别设计了峰值逐周期限流功能，专为预防多相控制器误发长PWM脉宽信号而出现输出电感饱和的问题，这一功能设计为防止电感饱提供了坚实后盾与最后一道安全防线。　　其次，MK6850还具备负电流保护功能，能够在输出电压下调(DVID DOWN)或过压保护(OVP)等情况时，有效防止因长时间开启下管所导致的电感反向饱和现象。即便在电感未发生反向饱和的情况下，当控制器需要关闭下管时，也能阻止过大的负电流流经上管的体二极管，从而确保上管的安全，避免其因过热而损坏。　　值得一提的是，MK6850还具备BOOT电容自动刷新功能，当PWM信号持续处于三态模式，并且BOOT电容电压跌落至预设的阈值以下时，驱动电路会自动对BOOT电容进行充电，这一设计确保了在下一次上管开启时能够为其提供足够的驱动电压，从而保障整个电源系统稳定和高效的运行。　　七、MK6850 兼容性分析与测试　　1、MK6850 兼容性分析　　智能功率级(SPS)与控制器必须连接的三个引脚为IMON、TMON/FLT和PWM，以下从原理上分析MK6850 这三个引脚和市面上主流多相控制器的兼容性。　　①IMON 引脚　　MK6850 IMON上报符合业界通用标准5uA/A，通过微调控制器IMON的Gain和Offset，可达到CPU所要求的IMON上报精度，也可以外接1kΩ电阻，将电流型的IMON变成电压型IMON，实现向下兼容。　　②TMON/FLT 引脚　　MK6850 TMON符合业界通用标准8mV/℃，0.6V@0℃，可完全实现兼容，发生Fault时TMON能拉高至3.3V。　　③PWM 引脚　　MK6850 符合业界控制器通用3.3V PWM电平标准。　　MK6850可以在PWM三态、PWM高和PWM低之间任意切换，POCP功能可保护PWM高到PWM三态产生长脉宽而造成地电感饱和。　　MK6850支持PWM高最小脉冲，当PWM高不足50ns时能扩展为50ns，可防止驱动器损坏。　　MK6850支持PWM低最小脉冲，当PWM低不足50ns时能扩展为50ns，可防止驱动器损坏。　　MK6850支持NOCP，当PWM常低时防止电感反向饱和，阻止负电流损坏上管体二极管。　　MK6850支持POCP，当控制器P2CL不准确，或者PWM常高时防止电感饱和。　　MK6850支持大动态释放负载时PWM变为三态进入Body Braking模式。　　2、MK6850 兼容性测试　　MK6850的驱动器内置严密控制和保护逻辑，已成功与国内外多家厂商的多相控制器进行了广泛的兼容性测试，包括但不限于英特尔VR14 Eagle Stream 350W平台、国内64核ARM平台&SW64平台。　　①Intel VR14 Eagle Stream平台0A-445A静态电流上报: 通过　　②Intel VR14 Eagle Stream平台108A-445A, 1081A/us, 3D Worst Case：通过　　③通过多客户多平台测试　　八、MK6850 典型应用场景
2024-12-17 14:12 阅读量：1293
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