【導讀】yixiexinchuxiandeyingyongshidiqiudeweilaichongmanlejidongrenxindekenengxing，dantongshiyeshirenleisuomianlindezuidajishutiaozhanzhiyi。liru，suirantaiyangnengkeyitigongwuxiandenengyuan
，danyaoxiangchenggongshangyehua，shejirenyuanbixutigonggenggaodegonglvhexiaolv

，tongshibuzengjiachengbenhuochicun。

在汽車領域，目前電動汽車 (EV) 已經非常普及
，但由於人們擔心可用充電基礎設施、充電所需時間和續航裏程有限等問題
，電動汽車的普及仍然受到了限製。在這種情況下，設計人員麵臨的挑戰包括如何提高電氣效率、優化動力總成的尺寸和重量
，包括主驅逆變器和車載充電器 (OBC) 等元件，並不斷降低成本。

碳化矽器件的優勢

矽(gui)基(ji)半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)自(zi)問(wen)世(shi)以(yi)來(lai)一(yi)直(zhi)是(shi)功(gong)率(lv)應(ying)用(yong)的(de)主(zhu)流(liu)。性(xing)能(neng)的(de)提(ti)高(gao)加(jia)上(shang)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)拓(tuo)撲(pu)的(de)創(chuang)新(xin)，確(que)保(bao)效(xiao)率(lv)水(shui)平(ping)持(chi)續(xu)提(ti)升(sheng)，從(cong)而(er)滿(man)足(zu)大(da)多(duo)數(shu)應(ying)用(yong)的(de)要(yao)求(qiu)。

然而
，麵對不斷提升的性能需求
，矽基半導體進一步改進的空間有限

，促使在新應用中更多采用寬禁帶 (WBG) 半導體，如碳化矽 (SiC) 和氮化镓 (GaN)。

圖 1：多種應用可受益於 SiC 器件的特性

SiC 功gong率lv半ban導dao體ti本ben身shen具ju有you較jiao高gao的de電dian子zi遷qian移yi率lv和he飽bao和he速su度du，可ke在zai較jiao高gao頻pin率lv下xia以yi相xiang對dui較jiao低di的de損sun耗hao運yun行xing，從cong而er減jian小xiao了le開kai關guan應ying用yong中zhong體ti積ji龐pang大da的de磁ci性xing器qi件jian的de尺chi寸cun和he成cheng本ben。

圖 2：SiC 為電力係統帶來諸多優勢

WBG 器件還具有較低的導通損耗
，有助於提高效率。這使得充電器能夠更快地為電池充電，並降低了散熱要求，使得散熱器可以更小、更便宜。由於 SiC 能夠在高達 175°C 的結溫 (Tj) 下工作，因此進一步降低了對散熱器的需求。

為了進一步提高效率
，應用正在轉向更高電壓
，以減小電流，從而降低損耗。例如，在過去幾年中，太陽能應用中的直流母線電壓已從 600 V 升至 1500 V。同樣，電動汽車中的 400 VDC 總線（基於電池電壓）已升至 800 V 甚至 1000 V。

在此之前，750 V 額定值的矽基功率半導體幾乎可以滿足所有應用的需要。不過，為了確保有足夠的耐壓能力實現安全可靠的運行，額定電壓為 1200 V 或 1700 V 的器件還是有必要的。幸運的是，SiC 的另一個優勢是能夠在這些高電壓下工作。

基於 SiC 技術的最新開關器件

為滿足汽車和太陽能等關鍵應用對更高擊穿電壓的需求
，安森美 (onsemi) 最近推出了 1700V M1 平麵 EliteSiC MOSFET 器件，非常適合需要快速開關
、高效率運行的應用。

作為首批商用器件之一，NTH4L028N170M1 具有 1700 V 的 VDSS，擴展 VGS 為 -15/+25 V，RDS (ON) 典型值僅為 28 mÙ，因此適用於目前在用的最高電池電壓。由於能夠在高達 175°C 的結溫下連續運行，因此無需使用風扇（可能不夠可靠）或散熱器等散熱措施。在某些應用中
，完全不需要額外的散熱。

NTH4L028N170M1 的另一個有用特性是 TO-247-4L 封裝內的開爾文源連接，可改善功耗並降低柵極引腳上的噪聲。

圖 3：安森美的新型 1700 V EliteSiC MOSFET

為支持新型 MOSFET，安森美還發布了 D1 係列 1700 V SiC 肖特基二極管，包括 NDSH25170A 和 NDSH10170A。高額定電壓可使設計受益於反向重複峰值電壓(VRRM)之間的額外電壓裕量，從而提高可靠性。此外
，D1 肖特基二極管有著較低的最大正向電壓 (VFM) 值和出色的反向漏電流，即使在高溫條件下也能確保可靠的高壓運行。

圖 4：安森美的新型 1700 V 肖特基二極管

新型二極管采用 TO-247-2 封裝或裸片形式，以適應各種應用的機械限製。

保障 SiC 器件的供應

鑒於 SiC 器件在太陽能和電動汽車等大批量、高gao增zeng長chang應ying用yong中zhong的de性xing能neng和he受shou歡huan迎ying程cheng度du
，全quan球qiu供gong應ying鏈lian的de緊jin張zhang情qing況kuang也ye就jiu不bu足zu為wei奇qi了le。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia，這zhe限xian製zhi了le太tai陽yang能neng裝zhuang置zhi或huo電dian動dong汽qi車che的de交jiao付fu數shu量liang，因yin此ci在zai進jin行xing器qi件jian選xuan擇ze過guo程cheng中zhong，製zhi造zao商shang的de供gong應ying能neng力li至zhi關guan重zhong要yao。

安森美最近收購了 GT Advanced Technology (GTAT)，因此


，我們成為具有端到端能力的大型 SiC 供應商，包括晶錠批量生長、襯底製備、外延、器件製造、出色的集成模塊和分立式封裝解決方案。

為滿足市場對 SiC 器件的持續需求
，安森美的路線圖是在 2024 年之前大幅提高襯底、器件和模塊的產能
，並製定了更加雄心勃勃的中期計劃。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

中國科學院院士褚君浩：破解世界級難題
，推動我國紅外傳感技術發展！

ADALM2000實驗：IC溫度傳感器

中國電信韋樂平：光通信發展的新趨勢思考

pHEMT功率放大器的有源偏置解決方案