鑒于現(xiàn)在可用的 MOSFET 可供選擇的范圍很廣,并且分配給主板電源的空間越來越小,使用可靠、一致的方法來選擇正確的 MOSFET 變得越來越重要。這種方法可以加快開發(fā)周期,同時優(yōu)化特定應(yīng)用的設(shè)計。
隨著為個人計算機 (PC) 應(yīng)用中的核心 DC-DC 轉(zhuǎn)換器開發(fā)的同步降壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率向 1MHz-2MHz 范圍移動,MOSFET 損耗變得更高。由于大多數(shù) CPU 需要更高的電流和更低的電壓,這一事實變得更加復雜。當我們添加其他控制損耗機制的參數(shù)(如電源輸入電壓和柵極驅(qū)動電壓)時,我們需要處理更復雜的現(xiàn)象。但這還不是全部,我們還有可能導致?lián)p耗顯著惡化并因此降低功率轉(zhuǎn)換效率 (ξ) 的次要影響。
所以,我想說這個概念是完全可擴展的。因此,我們可以為低功率制作非常高的 RDS (on) 部件,或為高功率制作非常低的 RDS (on) 部件。通過簡單地重塑設(shè)計,它可以擴展到低電壓,但這個概念是成立的。這就是我們基本上認為我們已經(jīng)實現(xiàn)了最初目標的方式。
瑞森超結(jié)mos對標英飛凌產(chǎn)品性能,看其在電源中的應(yīng)用
從碳達峰到碳中和,無疑是需要付出艱苦努力的。對于半導體行業(yè)從業(yè)者們來說,則意味著一系列與新能源、電子轉(zhuǎn)換、節(jié)電相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品需求會在未來幾年內(nèi)迅速升溫。我們有理由相信,面對浩瀚如海洋星辰的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),通過持續(xù)的材料、技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新,英飛凌將為產(chǎn)業(yè)帶來更多低碳、高效的互聯(lián)解決方案。
我們?nèi)绾慰创磥韼啄甑?GaN?與 GaN 競爭的其他寬帶隙材料有哪些?所以,我提到了碳化硅。因此,這些天來,我們也在談?wù)撾妱悠?。那么,與其他解決方案相比,GaN 在哪些方面可以提供更好的價值呢?我們期望在哪里看到下一波增長?
目前有幾個 GaN 器件概念。那么你能告訴我哪些是主要的,從設(shè)計的角度來看你的發(fā)展方向是什么? 所以我想說有很多概念,遠不止兩個,但不知何故,我們可以談?wù)摌O端:所謂的Cascode GaN和所謂的增強模式GaN。由于我的第一家公司,級聯(lián) GaN 實際上是第一個誕生的。當功率 GaN 研究的先驅(qū) International Rectifier 首次開始開發(fā)基于級聯(lián)的 GaN 解決方案時,我就在那里。
氮化鎵提高了功率轉(zhuǎn)換級的效率。GaN 很有吸引力,因為它比硅具有更高的能效、更小的尺寸、更輕的重量和更便宜的總成本。在劍橋 GaN 器件業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁 Andrea Bricconi 的討論中,我們將分析這個寬帶隙生態(tài)系統(tǒng)的最新技術(shù),這些技術(shù)將推動下一步的改進。
目前SiC在成本方面,以及 150 毫米直徑的基板或 200 毫米。因此,展望未來,重點將放在開發(fā)用于擴大碳化硅器件應(yīng)用的技術(shù)上。有分析認為,未來未來,碳化硅解決方案將占據(jù)電力電子市場的很大一部分,很大一部分,可以說是電動汽車。那么,我們?nèi)绾慰创徒档统杀镜募夹g(shù)對于實現(xiàn)這些市場滲透尤為重要。那么,高價格背后的原因是什么,以及可以采取哪些措施來為下一個市場未來降低價格?
如我們所知,目前增長最快的碳化硅產(chǎn)品是二極管和 MOSFET。主要碳化硅生產(chǎn)商最近發(fā)布的新聞稿強調(diào)了一些為電動汽車提供模塊的長期合同。
在多個能源行業(yè)中,碳化硅 (SiC) 行業(yè)正在擴展以提供高效,而碳化硅 (SiC) 正在多個能源行業(yè)擴展以提供極其高效和緊湊的解決方案。由于碳化硅在電動汽車和新能源等領(lǐng)域的重要性,許多公司正在評估和投資晶圓技術(shù)。在華威大學 SiC 功率器件教授兼 PGC 咨詢公司創(chuàng)始人 Peter Gammon 的訪談中,我們將探討 SiC 的成本和技術(shù)。
今天,由于該領(lǐng)域眾多公司的研究,功率器件已達到極高的效率水平。優(yōu)異的成績是由于不同電子和物理部門的協(xié)同作用,它們結(jié)合在一起,可以達到最高水平。讓我們看看功率器件的封裝和集成如何實現(xiàn)非常高的效率,尤其是在高開關(guān)速度下,從而積極利用所有可用功率。
從智能設(shè)備充電器等低功率、低成本應(yīng)用一直到高功率汽車應(yīng)用,氮化鎵 FET 正成為許多產(chǎn)品的廣泛首選。大多數(shù)情況下,設(shè)計人員對 GaN 提供的更高的效率和功率密度印象深刻,這導致器件具有比硅同類產(chǎn)品更大的功率能力。然而,高端音頻放大器現(xiàn)在也越來越多地轉(zhuǎn)向 GaN 技術(shù),因為 GaN FET 的平滑開關(guān)特性導致注入放大器的可聽噪聲更少。
這是全國首個企業(yè)級第三代半導體功率器件測試服務(wù)實驗室!
氮化鎵是一種具有較大帶隙的下一代半導體技術(shù),已成為精密電力電子學發(fā)展的關(guān)鍵。它比硅快20×,可以提供高達3×的功率或充電,其尺寸和重量是硅器件的一半。
在電機驅(qū)動應(yīng)用中,功率器件需要承受過載或故障條件,這些條件會造成器件處于高電壓和高電流導通狀態(tài)且器件處于飽和狀態(tài)。高溫會導致災(zāi)難性的破壞。功率器件及其柵極驅(qū)動器需要協(xié)同工作才能關(guān)閉器件,之前將 1us 視為正常響應(yīng)時間。幾項關(guān)于 GaN HEMT 的研究報告了更短的 SCWT 時間,這被認為是來自高電流密度,尤其是在低 Rdson 器件中。隨著 Vds 升高,SCWT 急劇下降,許多研究表明 Vds ≥ 400V 時小于 500ns。
以高性能GaN器件應(yīng)對能源管理挑戰(zhàn)!
GaN HEMT 器件處于創(chuàng)造新機會以及在廣泛的功率轉(zhuǎn)換和功率傳輸應(yīng)用中取代現(xiàn)有的硅基設(shè)計的最前沿。在本文中,我們將回顧一些更廣泛使用的 HEMT 的一些關(guān)鍵器件特性,并嘗試強調(diào)每個方面的一些權(quán)衡。
我的最后一個問題是關(guān)于展望未來:您如何看待未來幾年的 GaN?與 GaN 競爭的其他寬帶隙材料有哪些?所以,我提到了一些關(guān)于碳化硅的事情。因此,這些天來,我們也在談?wù)撾妱悠?。那么,與其他解決方案相比,GaN 在哪些方面可以提供良好的價值?我們期望在哪里看到下一波增長?
現(xiàn)在討論的一個主題是器件的熱管理方面,而寬帶隙半導體、氮化鎵,但不僅是碳化硅解決方案,承諾更高的工作溫度和更高的效率。如您所知,在將這些設(shè)備設(shè)計到系統(tǒng)中時,設(shè)計人員還需要考慮熱管理問題。那么,您的技術(shù)戰(zhàn)略是什么,您如何看待隨著功率密度的增加而對工藝和封裝技術(shù)的未來發(fā)展產(chǎn)生影響的熱管理需求?