PCIM Europe 是電力電子及其應用的國際展覽和會議，在本周的德國展會上舉辦了 515 家參展商、300 場教程和研討會以及 107 場論壇演講。超過 12，000 名參觀者走進展廳，觀看展出的最新電力電子產品，包括寬帶隙——氮化鎵 （GaN） 和碳化硅 （SiC）——性能優于硅的器件。

雖然在采用方面存在一些障礙，但芯片制造商正在向前發展，以新的封裝樣式提供這些設備并擴展產品線以更好地滿足現有應用。他們還在提高產量以滿足預期的需求。

以下是今年會議上展示的一些產品的綜述：

為 SiC 產品線添加新的封裝選項以滿足現有產品需求是展會上的一個趨勢。英飛凌科技股份公司 通過發布 TO247-2 封裝擴展了其 CoolSiC 肖特基 1，200-V G5 二極管產品組合 ，該封裝可替代硅二極管，以提高汽車、太陽能和工業應用的效率。擴展的 8.7 毫米爬電距離和電氣間隙距離在高污染環境中提供了額外的安全性。

例如，額定電流為 10A 的 CoolSiC 肖特基 1，200V G5 二極管可提供更高的效率，可直接替代 30A 硅二極管。采用 TO247-2 引腳封裝的 CoolSiC 肖特基二極管現在可以訂購五種電流等級：10 A、15 A、20 A、30 A 和 40 A。

當與硅 IGBT 或超結 MOSFET 結合使用時，CoolSiC 肖特基 1，200-V G5 二極管與使用硅二極管相比，效率提高了 1%。英飛凌以在三相轉換系統中使用的 Vienna 整流級或 PFC 升壓級為例，其中 PFC 和 DC/DC 級的輸出功率因此可以提高 40% 或更多。

英飛凌還計劃發布采用分立封裝的 CoolSiC MOSFET 產品組合。其中包括表面貼裝器件 （SMD） 產品組合和 650V CoolSiC MOSFET 產品系列。目標應用包括電池充電基礎設施、儲能解決方案、光伏逆變器、不間斷電源 （UPS）、電機驅動器以及服務器和電信開關模式電源 （SMPS）。

UnitedSiC 還在其 SiC 器件系列中增加了新的封裝選項。該公司通過七種新的 TO220-3L 和 D2PAK-3L 器件/封裝組合擴展了其 UJ3C（通用）和 UF3C（硬開關）650-V SiC FET 系列。新器件面向喜歡三引線、TO220 或 D2PAK 封裝選項并希望提高功率因數校正 （PFC） 電路、LLC 諧振轉換器和移相全橋轉換器的功率性能的設計人員。公司。

新的 UnitedSiC 器件的目標市場分別包括數據中心服務器、5G 基站和電動汽車的電源、電信整流器和車載充電器。

這些器件可用作現有 Si IGBT、Si FET、SiC MOSFET 或 Si 超結器件的“直接替代品”。UnitedSiC 表示，設計人員無需改變柵極驅動電壓即可提高系統性能。

這兩個系列的 SiC FET 均基于 UnitedSiC 獨特的“共源共柵”電路配置，其中常開 SiC JFET 與 Si MOSFET 共同封裝，以生產具有標準柵極驅動特性的常關 SiC FET 器件。當使用“插入式替代”FET 時，現有設計中的傳導和開關損耗降低、熱性能增強以及集成柵極 ESD 保護的性能提高。

其他新的寬帶隙器件也在展會上進行了演示。例如，GaN Systems 展示了其新型 650-V、150-A GaN 功率晶體管，號稱是市場上業界電流最高的 650-V GaN 功率晶體管。GS-065-150 器件的開關損耗比同類 IGBT 低 100 倍，聲稱開關損耗降低了 99%。

展出的其他產品包括兼容 EZDrive 電路的 GS-065 低電流晶體管系列。GaN Systems 表示，更小的設計與 EZDrive 電路的結合消除了對分立驅動器的需求，從而降低了材料成本并提高了性能。

安森美半導體的一款有趣的混合 SiC 和硅基器件在展會上亮相。ON Semi展示了其新的基于 SiC 的混合 IGBT ，它結合了硅和基于 SiC 的技術，以及相關的隔離式大電流 IGBT 柵極驅動器。

得益于最新的場截止 IGBT 和 SiC 肖特基二極管技術，AFGHL50T65SQDC 混合 IGBT 在多種電源應用中提供低導通和開關損耗。ON Semi 表示，該器件由一個帶有 SiC 肖特基勢壘二極管的硅基 IGBT 組成，它解決了硅基解決方案的較低性能和 SiC 基解決方案的較高成本之間的權衡。

符合 AEC-Q101 標準的器件可以在高達 175°C 的結溫下工作，使其適用于要求苛刻的電源應用，包括車載電動汽車 （EV） 和混合動力 EV 充電器等汽車。

安森美還在 PCIM 上發布了一系列隔離式大電流 IGBT 驅動器。安森美表示，這些器件可以提供 7.8A 的驅動電流和 7.1A 的吸收電流，這是一些競爭器件能力的三倍以上，并且它們在米勒高原運行時具有更大的電流能力。NCD（V）57000 系列的目標電源應用包括太陽能逆變器、電機驅動、UPS 和汽車應用，例如動力總成和 PTC 加熱器。

具有內部電流安全隔離的大電流單通道 IGBT 驅動器旨在提供高效率和高可靠性。功能包括互補輸入、漏極開路故障和就緒輸出、有源米勒鉗位、精確欠壓鎖定 （UVLO）、帶軟關斷的 DESAT 保護、負柵極電壓引腳以及用于系統設計靈活性的獨立高低驅動器輸出。

碳化硅產能提升 包括 Cree、英飛凌和 Microchip 在內的多家芯片制造商宣布擴大產能和量產規模，為未來五年需求的增長做準備。

Cree Inc. 宣布將投資高達 10 億美元用于擴大 SiC 產能。該公司計劃在其位于北卡羅來納州達勒姆的美國總部園區建造一個新的最先進的自動化 200 毫米 SiC 制造設施和一個材料大型工廠。該項目將于2024年完成。

此次擴建預計將使 SiC 晶圓制造能力增加 30 倍，將 SiC 材料產量增加 30 倍，以滿足到 2024 年的預期市場增長。預計 2023 年 SiC 市場將達到 15 億美元，復合年增長率根據Yole Développement （Yole）的數據，2017 年至 2023 年間的增長率為 31% 。

Cree 的計劃包括通過擴建現有結構、253，000 平方英尺、200 毫米功率和射頻晶片制造設施，為其 Wolfspeed 碳化硅業務增加產能。此外，新的 North Fab 將完全符合汽車標準，并將提供比現在多近 18 倍的制造表面積，最初將生產 150 毫米晶圓。

英飛凌和 Microchip 都在加大其多款 SiC 器件的批量生產。英飛凌宣布量產其 1.200-V CoolSiC MOSFET 器件系列。它們的額定值為 30 mΩ 至 350 mΩ，采用 TO247-3 和 TO247-4 封裝。大多數封裝選項的工程樣品將于 2019 年第四季度提供，但采用 TO247 封裝的 1，200-V CoolSiC MOSFET 除外，該產品現已上市。

建立其 SiC 功率產品組合的 Microchip Technology Inc. 通過其 Microsemi 子公司宣布推出一系列 SiC 功率器件。新產品具有寬帶隙技術的固有優勢，包括耐用性和性能優勢，包括 700-V SiC MOSFET 以及 700-V 和 1，200-V SiC 肖特基勢壘二極管 （SBD）。

Microchip 的 SiC 功率產品組合共有超過 35 種分立產品，包括各種電壓、額定電流和封裝尺寸的 SiC 芯片、分立器件和電源模塊。

Microchip 表示，其 SiC MOSFET 和 SBD 在更高頻率下提供更高效的開關，并通過了長期可靠性所需水平的耐用性測試。Microchip 表示，在非鉗位感應開關 （UIS） 耐用性測試中，SiC SBD 的性能比其他 SiC 二極管高出約 20%，該測試可測量器件在雪崩條件下承受退化或過早失效的能力，這種情況發生在電壓尖峰超過器件的擊穿電壓時。

即使經過 100，000 次重復 UIS （RUIS） 測試，SiC MOSFET 也表現出出色的柵極氧化物屏蔽和通道完整性，參數壽命幾乎沒有下降。

不僅僅是寬帶隙除了 GaN 和 SiC 器件之外，還有更多的組件被展出。其中一些產品包括吹捧性能改進的無芯電流傳感器。

Allegro MicroSystems展示了其無芯電流傳感器 IC 和 QuietMotion 無刷直流 （BLDC） 電機控制解決方案系列中的第一款器件。AMT49406 號稱是市場上首款無需客戶代碼的磁場定向控制 （FOC） BLDC 電機控制器。完全集成了 FOC 算法，以實現最佳效率和噪聲性能。其他幾項產品技術，包括風扇和泵電機驅動器、電源監控 IC 和磁性旋轉編碼器，也在展出。

所有這些產品都旨在節省空間、提高效率和安全性。但回到電流傳感器。ACS37650 無芯電流傳感器 IC 無需在電動汽車牽引逆變器等大電流傳感應用中使用集中器內核，從而節省了空間。其他特性包括具有極低噪聲和高分辨率的閉環感應以及在擴展的汽車溫度范圍內的操作。

Allegro 的汽車級 1MHz 電流傳感器 IC 也在展會上進行了演示，以節省空間的封裝提供更快和更高的電流感應范圍。Allegro 表示，這些電流傳感器 IC 比變壓器更可靠，有助于減少物料清單。應用包括汽車車載充電器、工業電源和智能運動應用。

英飛凌還發布了一個新的電流傳感器系列，由精確穩定的無芯霍爾傳感器組成，允許設計人員對電流范圍、過流閾值和輸出模式等參數進行編程。XENSIV TL1497 是該系列的第一個成員，在 PCIM Europe 2019 上亮相，測量范圍從 ±25 A 到 ±120 A，適用于高達 50 kW 的電力驅動器和光伏逆變器等工業應用。

TLI4971 采用溫度和應力補償來確保靈敏度誤差在室溫下低至 2%。英飛凌表示，通過單點系統內校準，靈敏度誤差可以降低到 2% 以下。

電流傳感器具有兩個用于快速過流信號的輸出引腳，使設計人員能夠對過流信號的閾值水平進行編程，從而將它們用于系統要求，而無需進一步的外部元件，因此信號可用于預警和系統關閉。電流傳感器還會在電源電壓過壓或欠壓的情況下提供信號。樣品將于 8 月提供。