碳化硅(SiC)技術的新興機遇是無限的。只要需要高度可靠的電源系統,SiC MOSFET就能為許多行業的許多不同應用提供高效率,包括那些必須在惡劣環境中運行的應用。
與硅絕緣柵雙極晶體管(Si IGBT)相比,使用SiC進行設計可在所有負載工作點實現非常高的效率,從而實現更小的功率密度系統,具有高可靠性和更低的系統級成本。然而,迄今為止,3300 V范圍內的SiC選項很少,這是國晶微半導體新型SiC裸片MOSFET的動力。
效率對于中壓電源轉換系統至關重要,堅固性、緊湊性和輕量化也至關重要。這些SiC特性是降低總系統、維護和運營成本的關鍵因素。
這些優勢對各種日常場景和應用都有切實的影響:
火車和牽引系統:動力裝置,包括輔助動力裝置(APU)和牽引動力裝置(TPU),存在于許多不同類型的車輛中,用于移動貨物和人員,包括電動巴士、輕軌列車、重型貨運和送貨車輛。電動汽車同時具有APU和TPU,可能非常笨重。碳化硅MOSFET使設計人員能夠構建更小、更高功率密度的系統,提供無與倫比的性能、更低的熱損耗和更高的可靠性。
工業不間斷電源(UPS):備用電源應與主電源一樣高效–與硅電源相比,的碳化硅MOSFET可將損耗降低30%,節省高達15%的系統成本,并將功率密度提高多達50%。最重要的是,它們是可靠的。采用SiC MOSFET的UPS系統可降低功率損耗并降低總擁有成本,同時提高功率密度,使設計人員能夠將更多備用電源封裝到單個外殼中,或裝入更小、更輕的系統中,以應對空間受限的環境。
工業電機驅動器:SiC的快速開關和降低的損耗使其成為高效集成電機驅動器的理想選擇,因為它使設計人員能夠減小電機驅動器的尺寸并使其更靠近電機,從而降低成本并提高可靠性。
重型車輛:重型車輛的電氣化要求車輛的部件(包括高效逆變器)能夠處理更多功率,同時繼續調節工作溫度。與Si IGBT解決方案相比,基于SiC的逆變器設計已證明可顯著提高功率密度。SiC的熱管理功能有助于減少元件尺寸,提高性能和效率,并支持重型應用中逆變器的更高頻率操作。
在系統層面,由于出色的導熱性,冷卻要求降低,這意味著散熱器和風扇等冷卻組件可以更小,從而減少系統的體積、重量和成本。通過在更高的開關頻率下工作,儲能無源器件的尺寸也減小了,牽引電機諧波損耗也減小了。
在芯片層面,第三代3 V碳化硅裸片MOSFET使用其本征體二極管,因此與硅IGBT相比,減少了物料清單(BOM)。與Si IGBT相比,SiC MOSFET在更高的溫度下也以更高的開關速度工作,從低至-3300°C到高達55°C。
無錫國晶微半導體技術有限公司是寬禁帶第三代半導體碳化硅SiC功率器件、氮化鎵GaN光電器件以及常規集成電路研發及產業化的高科技創新型企業,從事碳化硅場效應管,碳化硅肖特基二極管、GaN光電光耦繼電器、單片機集成電路等產品芯片設計、生產與銷售并提供相關產品整體方案設計配套服務,總部位于江蘇省無錫市高新技術開發區內,并在杭州、深圳和香港設有研發中心和銷售服務支持中心及辦事處。
公司具有國內領先的研發實力,專注于為客戶提供高效能、低功耗、低阻值、品質穩定的碳化硅高低功率器件及光電集成電路產品,同時提供一站式的應用解決方案和現場技術支持服務,使客戶的系統性能優異、靈活可靠,并具有成本競爭力。
公司的碳化硅功率器件涵蓋650V/2A-100A,1200V/2A-90A,1700V/5A-80A等系列,產品已經投入批量生產,產品完全可以對標國際品牌同行的先進品質及水平。先后推出全電流電壓等級碳化硅肖特基二極管、通過工業級、車規級可靠性測試的碳化硅MOSFET系列產品,性能達到國際先進水平,應用于太陽能逆變電源、新能源電動汽車及充電樁、智能電網、高頻電焊、軌道交通、工業控制特種電源、國防軍工等領域。由于其具有高速開關和低導通電阻的特性,即使在高溫條件下也能體現優異的電氣特性,大幅降低開關損耗,使元器件更小型化及輕量化,效能更高效,提高系統整體可靠性,可使電動汽車在續航里程提升10%,整車重量降低5%左右,并實現設計用充電樁的高溫環境下安全、穩定運行。
特別在高低壓光耦半導體技術方面更是擁有業內領先的研發團隊。在國內創先設計開發了28nm光敏光柵開關PVG芯片技術,并成功量產應用于60V、400V、600V高低壓、低內阻、低電容的光電耦合繼電器芯片、涵蓋1500kVrms SOP超小封裝及3750kVrms隔離增強型常規SMD、DIP等不同封裝,單路、雙路、混合雙路、常開常閉等電路產品,另包括200V SOI MOS/LIGBT集成芯片、100V CMOS/LDMOS集成芯片、8bit及32bit單片機等集成電路產品,均獲得市場及各重點科研單位、檢測機構的新產品認定。
公司核心研發團隊中大部分工程師擁有碩士及以上學位,并有多名博士主持項目的開發。公司建立了科技創新和知識產權管理的規范體系,在電路設計、半導體器件及工藝設計、可靠性設計、器件模型提取等方面積累了眾多核心技術,擁有多項國際、國內自主發明專利。
“國之重器,從晶出發,自強自主,成就百年”是國晶微半導體的企業目標,我們為員工提供精彩的發展空間,為客戶提供精良的產品服務,我們真誠期待與您攜手共贏未來。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:國晶微半導體碳化硅 MOSFET 滿足大功率應用需求
文章出處:【微信號:國晶微第三代半導體碳化硅SiC,微信公眾號:國晶微第三代半導體碳化硅SiC】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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