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新能源汽車時代的半導(dǎo)體材料寵兒——SiC（碳化硅）

  •   前  言  1824年，一種全新的材料被瑞典科學家，貝采里烏斯合成出來，這是一種名為碳化硅的黑色粉末，平平無奇的樣子，仿佛是隨處可見的灰燼，也許誰也沒能想到，就是這一小撮雜質(zhì)般的黑色顆粒，將會在近200年后，在其之上長出絢爛的花朵，幫助人類突破半導(dǎo)體的瓶頸。在人類半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的起步初期，基于硅（Si）芯片的技術(shù)發(fā)展速度卓越，無論是成本還是性能都達到了完美的平衡，自然對于碳化硅（SiC）沒有過多的注意。直到20世紀90年代，Si基電力電子裝置出現(xiàn)了性能瓶頸，再次激發(fā)
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GaN 時代來了？

  • 隨著特斯拉宣布其下一代 EV 動力總成系統(tǒng)的 SiC 組件使用量減少 75%，預(yù)計第三代化合物半導(dǎo)體市場狀況將發(fā)生變化，GaN 被認為會產(chǎn)生后續(xù)替代效應(yīng)。據(jù)業(yè)內(nèi)消息人士透露，這有望使臺積電、世界先進半導(dǎo)體 (VIS) 和聯(lián)華電子受益，它們已經(jīng)進行了早期部署，并繼續(xù)擴大其 8 英寸加工 GaN 器件的產(chǎn)能。GaN 和 SiC 的比較GaN 和 SiC 滿足市場上不同的功率需求。SiC 器件可提供高達 1200V 的電壓等級，并具備高載流能力，因此非常適合汽車和機車牽引逆變器、高功率太陽能發(fā)電場和大型三相電網(wǎng)
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碳化硅快充時代來臨，800V高壓超充開始普及！

  • 一直以來，“里程焦慮”、“充電緩慢”都是卡住新能源汽車脖子的關(guān)鍵問題，是車企和車主共同的焦慮；但隨著高壓電氣技術(shù)的不斷進步和快充時代的到來，將SiC(碳化硅）一詞推向了市場的風口浪尖。繼2019年4月保時捷Taycan Turbo S 全球首發(fā)三年后，800V高壓超充終于開始了普及。相比于400V，800V帶來了更高的功效，大幅提升功率，實現(xiàn)了15分鐘的快充補能。而構(gòu)建800V超充平臺的靈魂就是材料的革新，基于碳化硅的新型控制器，便引領(lǐng)著這一輪高壓技術(shù)的革命。小鵬發(fā)布的800V高壓SiC平臺Si（硅）早已
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5大重要技巧讓您利用 SiC 實現(xiàn)高能效電力電子產(chǎn)品！

  • 當您設(shè)計新電力電子產(chǎn)品時，您的目標任務(wù)一年比一年更艱巨。高效率是首要要求，但以更小的尺寸和更低的成本提供更高的功率是另一個必須實現(xiàn)的特性。SiC MOSFET 是一種能夠滿足這些目標的解決方案。以下重要技巧旨在幫助您創(chuàng)建基于 SiC 半導(dǎo)體的開關(guān)電源，其應(yīng)用領(lǐng)域包括光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電動汽車 (EV) 充電站等。為何選擇 SiC？為了證明您選擇 SiC 作為開關(guān)模式設(shè)計的首選功率半導(dǎo)體是正確的，請考慮以下突出的特性。與標準或超級結(jié) MOSFET 甚至 IGBT 相比，SiC 器件可以在更高的電壓、更高的
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英飛凌與Resonac擴大合作范圍,簽署多年期碳化硅（SiC）材料供應(yīng)協(xié)議

  • 英飛凌科技股份公司（FSE代碼：IFX / OTCQX代碼：IFNNY）持續(xù)擴大與碳化硅（SiC）供應(yīng)商的合作。英飛凌是一家總部位于德國的半導(dǎo)體制造商，此次與Resonac Corporation（原昭和電工）簽署了全新的多年期供應(yīng)和合作協(xié)議。早在2021年，雙方就曾簽署合作協(xié)議，此次的合作是在該基礎(chǔ)上的進一步豐富和擴展，將深化雙方在SiC材料領(lǐng)域的長期合作伙伴關(guān)系。協(xié)議顯示，英飛凌未來十年用于生產(chǎn)SiC半導(dǎo)體的SiC材料中，約占兩位數(shù)份額將由Resonac供給。前期，Resonac將主要供應(yīng)6英寸SiC
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是什么使SiC成為組串式逆變器的完美解決方案

  • 與硅技術(shù)相比，SiC MOSFET在光伏和儲能應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢，它解決了能效與成本的迫切需求，特別是在需要雙向功率轉(zhuǎn)換的時候。易于安裝是大功率光伏組串式逆變器的關(guān)鍵特征之一。如果只需要兩個工人來搬運和安裝該系統(tǒng)，將會非常利于運維。因此，尺寸和重量非常重要。最新一代的碳化硅半導(dǎo)體使電力轉(zhuǎn)換效率大幅提高。這不僅節(jié)省了能源，而且使設(shè)備更小、更輕，相關(guān)的資本、安裝和維護成本更低。關(guān)鍵的應(yīng)用要求及其挑戰(zhàn)。在光伏和儲能系統(tǒng)中，1500V的高系統(tǒng)電壓要求宇宙輻射引起的故障率非常低，同時要求功率器件具有更高的系統(tǒng)效率
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高壓SiC MOSFET研究現(xiàn)狀與展望

  • 碳化硅（SiC）金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）作為寬禁帶半導(dǎo)體單極型功率 器件，具有頻率高、耐壓高、效率高等優(yōu)勢，在高壓應(yīng)用領(lǐng)域需求廣泛，具有巨大的研究價值?；仡櫫烁邏?SiC MOSFET 器件的發(fā)展歷程和前沿技術(shù)進展，總結(jié)了進一步提高器件品質(zhì)因數(shù)的元胞優(yōu)化結(jié)構(gòu)，介紹了針對高壓器件的幾種終端結(jié)構(gòu)及其發(fā)展現(xiàn)狀，對高壓 SiC MOSFET 器件存在的瓶頸和挑戰(zhàn)進行了討論。1 引言電力電子變換已經(jīng)逐步進入高壓、特高壓領(lǐng)域，高壓功率器件是制約變換器體積、功耗和效率的決定性因素。特高壓交直流輸電、
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特斯拉 Model3 搭載 SiC，寬禁帶半導(dǎo)體迎來爆發(fā)

  • 去年 11 月底，特斯拉 Model 3 新款開售，其產(chǎn)品設(shè)計和功能變化都引起了外界關(guān)注。在特斯拉 Model 3 車型中，SiC 得到量產(chǎn)應(yīng)用，這吸引了全球汽車廠商的目光。搭載 SiC 芯片的智能電動汽車，可提高續(xù)航里程，對突破現(xiàn)有電池能耗與控制系統(tǒng)上瓶頸，乃至整個新能源汽車行業(yè)都有重要意義。目前，業(yè)內(nèi)普遍認為以 SiC 為代表的寬禁帶半導(dǎo)體將成為下一代半導(dǎo)體主要材料，那么寬禁帶半導(dǎo)體當前發(fā)展狀況如何？國內(nèi)外發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體有哪些區(qū)別？未來發(fā)展面臨著哪些挑戰(zhàn)？01、特斯拉 Model 3 首批
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瑞薩電子推出新型柵極驅(qū)動IC 用于驅(qū)動EV逆變器的IGBT和SiC MOSFET

  • 全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子（TSE：6723）近日宣布，推出一款全新柵極驅(qū)動IC——RAJ2930004AGM，用于驅(qū)動電動汽車（EV）逆變器的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）和SiC（碳化硅）MOSFET等高壓功率器件。柵極驅(qū)動IC作為電動汽車逆變器的重要組成部分，在逆變器控制MCU，及向逆變器供電的IGBT和SiC MOSFET間提供接口。它們在低壓域接收來自MCU的控制信號，并將這些信號傳遞至高壓域，快速開啟和關(guān)閉功率器件。為適應(yīng)電動車輛電池的更高電壓，RAJ2930004AGM內(nèi)置3.75kV
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安森美與大眾汽車集團就下一代電動汽車的碳化硅(SiC)技術(shù)達成戰(zhàn)略協(xié)議，進一步鞏固戰(zhàn)略合作關(guān)系

  • 2023 年 1 月 30 日—領(lǐng)先于智能電源和智能感知技術(shù)的安森美（onsemi，美國納斯達克上市代號：ON）宣布與德國大眾汽車集團 (VW)簽署戰(zhàn)略協(xié)議，為大眾汽車集團的下一代平臺系列提供模塊和半導(dǎo)體器件，以實現(xiàn)完整的電動汽車 (EV) 主驅(qū)逆變器解決方案。安森美所提供的半導(dǎo)體將作為整體系統(tǒng)優(yōu)化的一部分，形成能夠支持大眾車型前軸和后軸主驅(qū)逆變器的解決方案。?安森美將首先交付其 EliteSiC 1200 V 主驅(qū)逆變器電源模塊，作為協(xié)議的一部分。EliteSiC 電源模塊具備引腳兼容特性，可
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簡述碳化硅SIC器件在工業(yè)應(yīng)用中的重要作用

  • 電力電子轉(zhuǎn)換器在快速發(fā)展的工業(yè)格局中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們的應(yīng)用正在增加，并且在眾多新技術(shù)中發(fā)揮著核心作用，包括電動汽車、牽引系統(tǒng)、太空探索任務(wù)、深層石油開采系統(tǒng)、飛機系統(tǒng)等領(lǐng)域的進步。電力電子轉(zhuǎn)換器在快速發(fā)展的工業(yè)格局中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們的應(yīng)用正在增加，并且在眾多新技術(shù)中發(fā)揮著核心作用，包括電動汽車、牽引系統(tǒng)、太空探索任務(wù)、深層石油開采系統(tǒng)、飛機系統(tǒng)等領(lǐng)域的進步。電力電子電路不斷發(fā)展以實現(xiàn)更高的效率，絕緣柵雙極晶體管（IGBT）和金屬氧化物場效應(yīng)晶體管（MOSFET）等電力電子設(shè)備為令人興奮
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羅姆的第 4 代SiC MOSFET成功應(yīng)用于日立安斯泰莫的純電動汽車逆變器

  • 全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆（總部位于日本京都市）的第4代SiC MOSFET和柵極驅(qū)動器IC已被日本先進的汽車零部件制造商日立安斯泰莫株式會社（以下簡稱“日立安斯泰莫”）用于其純電動汽車（以下簡稱“EV”）的逆變器。在全球?qū)崿F(xiàn)無碳社會的努力中，汽車的電動化進程加速，在這種背景下，開發(fā)更高效、更小型、更輕量的電動動力總成系統(tǒng)已經(jīng)成為必經(jīng)之路。尤其是在EV領(lǐng)域，為了延長續(xù)航里程并減小車載電池的尺寸，提高發(fā)揮驅(qū)動核心作用的逆變器的效率已成為一個重要課題，業(yè)內(nèi)對碳化硅功率元器件寄予厚望。 羅姆自2010年
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意法半導(dǎo)體第3代SiC碳化硅功率模塊，這品牌用上了？

  • 現(xiàn)代-起亞集團的 E-GMP 純電平臺以 800V 高電壓架構(gòu)、高功率充電備受肯定，原先 E-GMP 平臺在后馬達 Inverter 逆變器的功率模塊(Power Module)就有采用 SiC 碳化硅半導(dǎo)體，成本與轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體更高，更能提升續(xù)航。如今瑞士半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體 (STMicroelectronics) 日前推出第 3 代的 SiC 碳化硅功率模塊，并確認 E-GMP 平臺的起亞 EV6 等車款將采用，預(yù)計在動力、續(xù)航都能再升級。E-GMP 平臺，原先已在后馬達逆變器采用 Si
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宇宙輻射對OBC/DCDC中高壓SiC/Si器件的影響及評估

  • 汽車行業(yè)發(fā)展創(chuàng)新突飛猛進，車載充電器（OBC）與DCDC轉(zhuǎn)換器（HV-LV DCDC）的應(yīng)用因此也迅猛發(fā)展，同應(yīng)對大多數(shù)工程挑戰(zhàn)一樣，設(shè)計人員把目光投向先進技術(shù)，以期利用現(xiàn)代超結(jié)硅（Super Junction Si）技術(shù)以及碳化硅（SiC）技術(shù)來提供解決方案。在追求性能的同時，對于車載產(chǎn)品來說，可靠性也是一個重要的話題。在車載OBC/DCDC應(yīng)用中，高壓功率半導(dǎo)體器件用的越來越多。對于汽車級高壓半導(dǎo)體功率器件來說，門極氧化層的魯棒性和宇宙輻射魯棒性是可靠性非常重要的兩點。宇宙輻射很少被提及，但事實是無論
  • 關(guān)鍵字： Infineon  OBC  SiC  

通過轉(zhuǎn)向1700V SiC MOSFET，無需考慮功率轉(zhuǎn)換中的權(quán)衡問題

  • 高壓功率系統(tǒng)設(shè)計人員努力滿足硅MOSFET和IGBT用戶對持續(xù)創(chuàng)新的需求。基于硅的解決方案在效率和可靠性方面通常無法兼得，也不能滿足如今在尺寸、重量和成本方面極具挑戰(zhàn)性的要求。不過，隨著高壓碳化硅（SiC）MOSFET的推出，設(shè)計人員現(xiàn)在有機會在提高性能的同時，應(yīng)對所有其他挑戰(zhàn)。 在過去20年間，額定電壓介于650V至1200V的SiC功率器件的采用率越來越高，如今的1700V SiC產(chǎn)品便是在其成功的基礎(chǔ)上打造而成。技術(shù)的進步推動終端設(shè)備取得了極大的發(fā)展；如今，隨著額定電壓為1700V的功率器件的推出，
  • 關(guān)鍵字： SiC MOSFET  功率轉(zhuǎn)換  
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