AMEYA360代理丨ROHM SiC基础篇:SiC-SBD与Si-SBD比较——结构相近,为何SiC能突破200V耐压极限?
  ROHM(罗姆)成立于1958年,总部位于日本京都,是全球知名半导体制造商,深耕功率半导体与碳化硅(SiC)技术多年,拥有自研 SiC 工艺与迭代升级的第四代、第五代 SiC 器件。ROHM SiC 产品以超低导通电阻、极低开关损耗、高耐温与高可靠著称,覆盖 SiC 肖特基势垒二极管(SiC-SBD)、SiC MOSFET、全 SiC 功率模块及混合 SiC 模块等,广泛应用于新能源汽车、光伏逆变、储能、充电桩、工业电源、服务器电源、UPS、电机驱动等大功率高性能场景。在 SiC-SBD 方面,ROHM 已量产 650V、1200V 产品,并持续开发 1700V 等更高耐压器件。  Ameya 作为 ROHM 官方授权代理商,全权承接 ROHM 全系列高性能 SiC 器件,可为客户提供原厂正品现货、样品申请、批量供货、BOM 配套、替代料建议、精准选型、交期管理及全程售后技术服务。  继SiC功率元器件的概述之后,将针对具体的元器件进行介绍。首先从SiC肖特基势垒二极管开始。  SiC肖特基势垒二极管和Si肖特基势垒二极管  下面从SiC肖特基势垒二极管(以下简称“SBD”)的结构开始介绍。如下图所示,为了形成肖特基势垒,将半导体SiC与金属相接合(肖特基结)。结构与Si肖特基势垒二极管基本相同,其重要特征也是具备高速特性。  而SiC-SBD的特征是其不仅拥有优异的高速性还同时实现了高耐压。要想提高Si-SBD的耐压,只要增厚图中的n-型层、降低载流子浓度即可,但这会带来阻值上升、VF变高等损耗较大无法实际应用的问题。因此,Si-SBD的耐压200V已经是极限。而SiC拥有超过硅10倍的绝缘击穿场强,所以不仅能保持实际应用特性且可耐高压。  ROHM的650V和1200V的SiC-SBD已经实现量产,1700V产品正在开发中。  SiC-SBD和Si-PN结二极管  通过Si二极管来应对SBD以上的耐压的是PN结二极管(称为“PND”)。下图为Si-PN二极管的结构。SBD是仅电子移动,电流流动,而PN结二极管是通过电子和空穴(孔)使电流流动。通过在n-层积蓄少数载流子的空穴使阻值下降,从而同时实现高耐压和低阻值,但关断的速度会变慢。  尽管FRD(快速恢复二极管)利用PN结二极管提高了速度,但尽管如此,trr(反向恢复时间)特性等劣于SBD。因此,trr损耗是高耐压Si PN结二极管的重大研究项目。此时,开关电源无法对应高速的开关频率也是课题之一。  右上图表示Si的SBD、PND、FRD和SiC-SBD耐压的覆盖范围。可以看出SiC-SBD基本覆盖了PND/FRD的耐压范围。SiC-SBD可同时实现高速性和高耐压,与PND/FRD相比Err(恢复损耗)显著降低,开关频率也可提高,因此可使用小型变压器和电容器,有助于设备小型化。  以下是1200V耐压SiC-SBD技术规格的一部分。后续将针对主要特性进行介绍。  面对SiC-SBD和Si-PND的特征进行了比较。接下来比较SiC-SBD和Si-PND的反向恢复特性。反向恢复特性是二极管、特别是高速型二极管的基本且重要的参数,所以不仅要比较trr的数值,还要理解其波形和温度特性,这样有助于有效使用二极管。  SiC-SBD和Si-PND的反向恢复特性的不同  首先,反向恢复或恢复是指二极管在呈反向偏置状态时,无法立即完全关断,有时会出现反向电流的现象。trr是其反向电流的流动时间。此时,前文提到SiC-SBD的trr比包含Si-FRD在内的Si-PND高速。下面我们来了解其原因和实际特性。  简单地说,trr的速度和反向恢复特性的不同是因为二极管构造不同。这就需要谈到在半导体中移动的电子和空穴。先通过波形图来了解SiC-SBD和Si-PND反向恢复特性的不同。  右侧波形图为SiC-SBD和高速PND即Si-FRD反向恢复时的电流和时间。从波形图可见红色的SiC-SBD反向电流少,trr也短。顺便一提,本特性因为反向电流的损耗而需要进行研究探讨。  在这里,通过各二极管的断面图进行介绍。下图为Si-PND的偏置从正向偏置转换为反向偏置时电子和空穴的移动。  正向偏置时注入载流子,通过空穴和电子的重新结合使电流流动。如果是反向偏置的话,n层的空穴(少数载流子)会花些时间返回p层,到完全返回为止(一部分因为寿命而消失)均有电流流动。这就是反向恢复电流。  第2个图为SiC-SBD转换为反向偏置时的示意图。因肖特基势垒结构而不存在PN结,所以没有少数载流子,在反向偏置时n层的多数载流子(电子)只需要返回,因此只需要很少的反向恢复时间,其关断时间比PND明显缩短。  这种反向恢复时间的差异均因为二极管结构。因此,Si-SBD的反向恢复也是高速。然而,Si-SBD现状的耐压界限是200V左右,在比其更高的电压下不能使用。而使用SiC的话,可以做出超过600V的高耐压SBD。这就是SiC-SBD的一大优点。  下面是反向恢复特性的温度依赖性和电流依赖性相关数据。  上段的波形图和图表表示不同温度的不同反向恢复特性。Si-FRD的温度上升时载流子浓度也随之上升,因此需要相应的反向恢复时间。随着室温的增高,反向电流和trr也会变大。而SiC-SBD因为SiC本身基本上没有温度依赖性,所以反向电流特性基本没有变化。将trr的差制作了右上的图表,通过对两种Si-FRD的比较,发现SiC-SBD的trr基本上不存在温度依赖性。  下段的波形图表示与正向偏置时的正向电流IF的关系。由波形图可观察到SiC-SBD几乎不受影响。  最后,虽然前面表述为SiC–SBD几乎没有反向电流,在波形图里可明显看出SiC-SBD比Si-FRD少很多,但也不是一点没有。这是因为二极管中寄生的结电容带来的影响。因此,SiC-SBD与Si-PND相比,反向电流并不是零,而是明显减少。  前面对SiC-SBD和Si-PND的反向恢复特性进行了比较。下面对二极管最基本的特性–正向电压VF特性的区别进行说明。  SiC-SBD和Si-PND正向电压特性的区别  二极管的正向电压VF无限接近零、对温度稳定是比较理想的,但事实是不是零、并会受温度影响而变动。为了使大家了解SiC-SBD的VF特性,下面与Si-PND的FRD(快速恢复二极管)进行比较。  下图是相对于SiC-SBD和Si-FRD的正向电流IF的VF特性图。是从25℃到200℃按8个级别的温度条件测量的数据。  SiC-SBD随着温度的上升,IF开始流动,VF有些下降,但因电阻上升,斜率变缓和,在正常使用范围的IF下,VF上升。  Si-FRD随着温度的上升,VF单纯地下降。如图中的线条轨迹所示,无论哪个温度,斜率基本相同,VF单纯下降。  这些特性取决于其各自的物理特性和结构,但也各有各的优缺点。刚才提到理想的二极管。那么,Si-FRD的VF随着温度升高而下降,传导损耗减少,看起来好像是好事,但随着VF的下降,IF增加,即使损耗略有下降,但发热増加量更胜一筹,甚至可能陷入VF下降、IF增加的热失控状态。  而SiC-SBD随着温度升高,VF变高,不会热失控。但是VF上升,因此具有IFSM(瞬间大电流耐受能力)比Si-FRD低的缺点。  SiC-SBD的VF特性改善  为提升具有卓越本质的SiC-SBD的特性,使之更加易用,开发了VF降低的新一代产品。ROHM开发了第2代系列产品。ROHM的第1代产品及其他公司类似产品的VF当IF=10A时为1.5V,而第2代产品的VF低至1.35V。下图是参考值,是25℃和125℃时的IF vs VF示意图。  红色线条是ROHM第2代SiC-SBD的VF特性。  trr和VF损耗相关的研究  本篇介绍了SiC-SBD和Si-FRD的VF特性区别,下面看一下包括前篇的trr特性在内的损耗相关内容。  为对SiC-SBD进行说明,对trr和VF进行了与Si-PND(FRD)的比较,这是有原因的。左下图是本章开头对Si二极管和SiC二极管的耐压范围进行说明时使用的。关键在于,Si-PND/FRD和SiC-SBD的耐压范围基本相同,可用于相同应用。SiC-SBD是新的元器件,换个说法可以说,现有Si-PND/FRD覆盖的范围基本上都可以用SiC-SBD替换。  尤其是高速性很重要的应用等,在Si-FRD和SiC-SBD两者间权衡时,要想选出最适当的二极管,需要理解两者的特性。另外,毋庸置言,在探讨事项中“损耗降低”是最重要的课题。  前篇的trr对应开关损耗,本篇的VF对应传导损耗。关于Si-FRD和SiC-SBD,右下图是这两种损耗的情况。  trr越快VF越低,综合损耗越小。Si-FRD是trr越快,VF反而增加。而第2代SiC-SBD在保持传统SiC-SBD高速trr的基础上,将VF从1.5V降低到1.35V。  在目前情况下,功率Si-FRD和SiC-SBD中,第2代SiC-SBD最具有降低损耗的可能性。  Ameya:ROHM 代理商,助力 SiC-SBD 落地  Ameya 作为 ROHM 官方授权代理商,全权承接 ROHM 全系列高性能 SiC 器件,可为客户提供原厂正品现货、精准选型、技术方案支持、样品申请及全程售后配套服务。  ROHM SiC 产品包括:  ROHM SiC 肖特基势垒二极管(SiC-SBD)  ROHM SiC MOSFET  ROHM 全 SiC 功率模块、混合 SiC 模块  SiC 功率元器件可广泛应用于新能源汽车、光伏逆变、储能、充电桩、工业电源、服务器电源、UPS、电机驱动等领域。具体型号、电压/电流等级、封装与参数,请以 ROHM 最新数据手册为准。  Ameya 作为 ROHM 代理商,欢迎联系获取 ROHM SiC-SBD 产品选型手册、样品与供应支持。
发布时间:2026-10-09 16:01 阅读量:219 继续阅读>>
AMEYA360代理丨ROHM SiC基础篇:为何SiC能成为新能源主力器件?
  ROHM 深耕碳化硅技术多年,拥有自研工艺与迭代升级的第四代、第五代 SiC 器件,凭借超低导通电阻、极低开关损耗、高耐温高可靠的核心优势,在全球 SiC 功率器件领域稳居领先地位,产品性能远超行业常规水准,广泛适配高端工业、新能源、服务器电源等大功率高性能场景。  AMEYA为ROHM官方授权代理商,全权承接ROHM全系列高性能SiC器件,可为客户提供原厂正品现货、精准选型、技术方案支持、样品申请及全程售后配套服务。  何谓碳化硅  碳化硅(SiC)是比较新的半导体材料。一开始,我们先来了解一下它的物理特性和特征。  SiC的物理特性和特征  SiC是由硅(Si)和碳(C)组成的化合物半导体材料。其结合力非常强,在热、化学、机械方面都非常稳定。SiC存在各种多型体(多晶型体),它们的物理特性值各有不同。4H-SiC最适用于功率元器件。下表为Si和近几年经常听到的半导体材料的比较。  表中黄色高亮部分是Si与SiC的比较。蓝色部分是用于功率元器件时的重要参数。如数值所示,SiC的这些参数颇具优势。另外,与其他新材料不同,它的一大特征是元器件制造所需的p型、n型控制范围很广,这点与Si相同。基于这些优势,SiC作为超越Si限制的功率元器件用材料备受期待。  SiC功率元器件的特征  SiC比Si的绝缘击穿场强高约10倍,可耐600V~数千V的高压。此时,与Si元器件相比,可提高杂质浓度,且可使膜厚的漂移层变薄。高耐压功率元器件的电阻成分大多是漂移层的电阻,阻值与漂移层的厚度成比例增加。因为SiC的漂移层可以变薄,所以可制作单位面积的导通电阻非常低的高耐压元器件。理论上,只要耐压相同,与Si相比,SiC的单位面积漂移层电阻可低至1/300。  Si 功率元器件为改善高耐压化产生的导通电阻増大问题,主要使用IGBT(绝缘栅极双极晶体管)等少数载流子元器件(双极元器件)。但因为开关损耗大而具有发热问题,实现高频驱动存在界限。由于SiC能使肖特基势垒二极管和MOSFET等高速多数载流子元器件的耐压更高,因此能够同时实现 “高耐压”、“低导通电阻”、“高速”。  此时,带隙是Si的约3倍,能够在更高温度下工作。现在,受封装耐热性的制约可保证150℃~175℃的工作温度,但随着封装技术的发展将能达到200℃以上。  前面对SiC的物理特性和SiC功率元器件的特征进行了介绍。SiC功率元器件具有优于Si功率元器件的更高耐压、更低导通电阻、可更高速工作,且可在更高温条件下工作。接下来将针对SiC的开发背景和具体优点进行介绍。  SiC功率元器件的开发背景  之前谈到,通过将SiC应用到功率元器件上,实现以往Si功率元器件无法实现的低损耗功率转换。不难发现这是SiC使用到功率元器件上的一大理由。其背景是为了促进解决全球节能课题。  以低功率DC/DC转换器为例,随着移动技术的发展,超过90 %的转换效率是很正常的,然而高电压、大电流的AC/DC转换器的效率还存在改善空间。众所周知,以EU为主的相关节能指令强烈要求电气/电子设备实现包括消减待机功耗在内的节能目标。  在这种背景下,削减功率转换时产生的能耗是当务之急。不用说,必须将超过Si极限的物质应用于功率元器件。  例如,利用SiC功率元器件可以比IGBT的开关损耗降低85%。如该例所示,毫无疑问,SiC功率元器件将成为能源问题的一大解决方案。  SiC的优点  如前文所述,利用SiC可以大幅度降低能量损耗。当然,这是SiC很大的优点,接下来希望再了解一下低阻值、高速工作、高温工作等SiC的特征所带来的优势。  通过与Si的比较来进行介绍。”低阻值”可以单纯解释为减少损耗,但阻值相同的话就可以缩小元件(芯片)的面积。应对大功率时,有时会使用将多个晶体管和二极管一体化的功率模块。例如,SiC功率模块的尺寸可达到仅为Si的1/10左右。  关于“高速工作”,通过提高开关频率,变压器、线圈、电容器等周边元件的体积可以更小。实际上有能做到原有1/10左右的例子。  “高温工作”是指容许在更高温度下的工作,可以简化散热器等冷却机构。  如上所述,可使用SiC来改进效率或应对更大功率。而以现状的电力情况来说,通过使用SiC可实现显著小型化也是SiC的一大优点。不仅直接节能,与放置场所和运输等间接节能相关的小型化也是重要课题之一。  Ameya:ROHM 代理商,助力 SiC 落地  Ameya 作为 ROHM 代理商,可为您提供 ROHM SiC 功率元器件及相关支持,包括:  ROHM SiC MOSFET  ROHM SiC 肖特基势垒二极管(SiC SBD)  ROHM 全 SiC 功率模块、混合 SiC 模块  选型支持、样品申请、批量供货、BOM 配套  替代料建议、交期管理、技术支持  SiC 功率元器件可广泛应用于新能源汽车、光伏逆变、储能、充电桩、工业电源、服务器电源、UPS、电机驱动等领域。具体型号、电压/电流等级、封装与参数,请以 ROHM 最新数据手册为准。  Ameya 作为 ROHM 代理商,欢迎联系获取 ROHM SiC 产品选型手册、样品与供应支持。
发布时间:2026-10-09 15:57 阅读量:215 继续阅读>>
佰维董事长孙成思荣膺Embedded Computing Design“年度最具创新力人物”,ePOP5X斩获“年度最佳创意奖”
  近日,全球嵌入式与电子工程领域权威媒体《Embedded Computing Design》(ECD)2026年秋季刊重磅揭晓了年度评选结果。深圳佰维存储科技股份有限公司董事长孙成思凭借卓越的战略远见与创新领导力,入选“年度最具创新力人物”(2026 Most Innovative People)。同时,公司AI端侧旗舰产品ePOP5X凭借突破性的集成设计与优异性能,荣获“年度最佳创意奖”(2026 Most Innovative Product)。 这一双重殊荣,不仅是对佰维深厚技术实力与前沿创新能力的高度认可,更彰显了其全球化品牌运营能力及国际市场竞争力的持续跃升。  01  战略引领,构筑研发封测一体化与全球化版图  在孙成思董事长的创新战略引领下,佰维存储依托研发封测一体化模式,持续完善从介质到产品的全栈技术布局。在技术研发方面,公司不仅深耕芯片设计、固件算法开发、先进封测、测试设备等关键环节,构筑了坚实的技术根基,还前瞻布局存储介质设计与特性研究,在小容量NAND Flash介质领域开展24nm/19nm工艺节点的SLC/MLC NAND产品开发。目前,佰维累计取得582项境内外专利,其中发明专利245项,在深厚的技术积累下,形成了AI端侧存储、工车规存储、企业级存储、PC OEM存储等覆盖云边端的全栈产品矩阵。  在封装制造环节,公司旗下泰来科技封装工艺国内领先,目前掌握16/32层叠Die、30 μm~40 μm超薄Die、多芯片异构集成等先进工艺量产能力,达到国际一流水平。在此基础上,公司旗下芯成汉奇围绕AI硬件基础设施打造“存、算、运”综合服务平台,开发多种存算合封技术方案,进一步强化公司在存算融合领域的技术壁垒与市场竞争力。此外,在供应链保障方面,公司与主流存储晶圆厂签订长期供应协议(LTA),并依托自有封测工厂的自动化生产管理与严格质量控制体系,为客户大规模部署提供稳定、可靠的供应保障。  依托扎实的产业链基础与交付能力,佰维存储坚持“立足中国,面向全球”的市场战略,持续提升全球化品牌运营能力与国际市场竞争力。目前,公司已深度渗透全球多领域头部客户,产品广泛应用于Meta、Google、小米、OPPO等知名企业的AI/AR眼镜及智能穿戴设备,并成功进入联想、HP、华硕等全球PC大厂供应链,累计导入国内外40余家汽车主流主机厂及Tier1供应商。其中,核心企业级产品已成功进入多家头部OEM厂商、AI服务器厂商及头部互联网企业的供应体系,PCIe SSD、SATA SSD等产品实现批量供货。  同时,公司积极推进主营业务的国际化布局与本地化布局,深度融入当地市场,快速响应客户需求,构建起覆盖亚洲、北美、南美、欧洲等重点区域的服务网络,进一步提升全球化运营能力。凭借产品创新能力、稳定交付保障和全球高效服务网络,佰维存储的全球化品牌影响力与市场竞争力持续跃升。  02  创新突破,ePOP5X重新定义智能穿戴存储  本次荣获“年度最佳创意奖”的ePOP5X,是佰维针对小型化智能穿戴设备打造的旗舰级理想存储解决方案。ePOP5X将eMMC 5.1与LPDDR5X高度集成于单一ePOP封装中,节省超40%的PCB空间,其超薄小尺寸设计(最薄可达0.51mm)在有限空间内实现了更高性能与更大容量。  ePOP5X支持高达8533 Mbps的LPDDR5X数据传输速率,容量最高可达64GB+32Gb,在极小空间内实现了带宽与容量的双重突破。同时,该产品具备-25℃~85℃工作温度与超低功耗设计,在严苛环境中保持稳定的可靠性和耐久性。此外,ePOP5X还集成了HS400高速接口、固件更新(FFU)、系统信息保护及强大的纠错管理机制,以卓越的可靠性完美适配智能穿戴、智能眼镜、VR/AR等AI新兴端侧设备。凭借高度集成的系统级封装优势,ePOP5X在内部完成eMMC与LPDDR5X的高速互联,省去传统分立方案中繁琐的PCB走线与调优环节,大幅降低设计与集成难度,助力客户缩短产品研发周期,加速终端产品量产上市,抢占市场先机。  03  结语  佰维存储始终以技术创新为核心驱动力,持续加大技术研发投入,完善AI端侧存储、工车规存储、企业级存储与PC OEM存储的产品布局,巩固研发封测一体化能力,推出更高性能、更高可靠、更大容量及更优TCO的存储解决方案。此次获评ECD“年度最具创新力人物”、“年度最佳创意奖”,既是对佰维存储技术实力与市场贡献的高度肯定,也标志着公司在全球化征程上迈向了新台阶。  未来,佰维存储将持续深耕半导体存储器研发设计、先进封测与全球品牌运营,依托研发封测一体化的全栈技术能力,以更高的产品力、技术创新力与体系化服务能力,为全球用户提供高效、可靠、智能的存储解决方案。
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发布时间:2026-10-08 17:15 阅读量:202 继续阅读>>
ROHM SiC功率器件助力宝马新世代“Neue Klasse”电动动力总成
发布时间:2026-09-28 10:17 阅读量:390 继续阅读>>
破局AI服务器电源能耗挑战:安森德第三代半导体(SiC/GaN)提供“芯”选择
  过去两年,AI算力需求以每年数倍的速度增长。单机架功率从早期的几十千瓦,正在向数百千瓦乃至更高迈进。英伟达最新的GB200 NVL72系统,单机架功率已达到120kW级别。而下一代Rubin Ultra平台的设计目标已经指向600kW以上,甚至兆瓦级机架。  但一个被忽视的事实是:算力越强,电源系统面临的压力越大。  传统数据中心供电架构中,12V或48V母线在千瓦级功率下,电流可达数百安培甚至更高。这意味着仅仅在线缆和连接器上的导通损耗,就足以让整个系统的效率下降几个百分点。效率损失1%,对于一个350kW级别的电源系统而言,就是3.5kW的纯浪费——这不仅是电费问题,更是散热设计和运营成本的连锁压力。  更关键的是,低压大电流路径的损耗并非线性增长。以48V架构为例,当机架功率达到600kW时,理论电流将超过12,500A。即使假设铜排总电阻仅为1毫欧,传输损耗也将高达156kW,占总功率的26%。这已经不是在“省电”,而是在“堵漏”。  问题的根源在哪里?  在一套完整的AC-DC或DC-DC电源链路中,功率器件承担着最关键的开关与转换任务。它的导通损耗和开关损耗,直接决定了系统的效率上限。  传统硅基MOSFET在高电压下存在一个物理极限:击穿电压与导通电阻之间存在正相关关系——要提高耐压,就必须增加漂移区厚度、降低掺杂浓度,而这直接导致导通电阻显著上升。这一矛盾在高压、高频场景下被进一步放大:开关损耗随频率上升,而为了维持效率被迫降低开关频率,又会导致变压器和电感体积增大。在寸土寸金的服务器机柜里,这几乎是不可接受的。  破局思路:从器件层面找回效率  第三代半导体碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN),正是针对这类场景的破局关键。SiC材料具有宽禁带、高临界击穿场强和高热导率等优势,在650V及以上高压场景中,可以用更薄的漂移区实现更低的导通电阻,同时支持更高开关频率和更高工作结温;GaN HEMT则基于AlGaN/GaN异质结形成高迁移率二维电子气,具备极低的栅极电荷、输出电容和反向恢复电荷,特别适合600V至650V及中低压高频高效场景。二者结合,可在PFC、DC-DC、同步整流等环节显著降低导通损耗与开关损耗。  在服务器电源、通讯电源等能源电源应用中,SiC MOSFET与GaN HEMT的低导通损耗、低开关损耗和优异高频特性,能够帮助设计者在有限空间内实现更高的功率密度。  以安森德半导体的第三代半导体产品线为例,目前已有成熟产品落地:  SiC MOSFET 系列:  以 ASC360N65Q1H (N MOS) 为代表,采用Trench工艺,耐压达650V,内阻低至360mΩ。该器件具有高开启电压(抗干扰能力强)、开关速度快的特点。配合DFN5*6封装,散热性能好,应用稳定,非常适用于开关电源、高压DC-DC驱动以及快速开关场景,具备高功率密度、输出线性好和能效高等优势。  GaN MOSFET 系列:  以ASDM15GN65TE / ASDM23GN65P 为代表,耐压650V,内阻低至100mΩ。该系列具备高频高效、高耐压、耐高温、高可靠性的特点,能实现节能降耗、小体积、低重量和高功率密度。其应用领域覆盖氮化镓锂电池充电器、PD快充及大功率适配器,非常适合作为AI服务器电源系统的高密度辅助电源或高效供电模块。  AI算力的竞赛不会停步。从行业趋势来看,供电架构正在从传统的12V/48V母线向50V乃至800V高压直流演进,机架功率的每一次跃升,都在把电源设计推向新的边界。设计者需要更“聪明”的器件来跟上节奏。  如果你正在为高功率密度电源的效率和散热问题头疼,欢迎关注安森德半导体公众号,我们将为您提供更加优质的解决方案。
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发布时间:2026-09-24 11:28 阅读量:294 继续阅读>>
安森德丨浅谈SiC MOSFET驱动设计的选择
  对于不少电源工程师而言,SiC MOSFET往往与负压关断绑定使用,但从实际拓扑来看,负压并非所有SiC应用的必选项。  一、负压关断主要解决什么问题?  SiC MOSFET 的开关速度远快于传统硅 MOSFET,其漏源电压变化率可达 50~100 V/ns。快速开关虽然有利于降低开关损耗,但也使器件更容易受到寄生参数和驱动回路的影响。  在半桥等桥臂拓扑中,当高边 MOSFET 快速开通时,低边 MOSFET 的 VDS 会急剧变化。由此产生的高 dv/dt 会经由低边器件的栅漏电容 Cgd,也就是米勒电容,耦合到栅极,并注入位移电流。  如果驱动回路抑制干扰的能力不足,这股位移电流就可能在栅极形成瞬态 VGS 尖峰,使原本处于关断状态的 MOSFET 被抬升到阈值电压以上。SiC MOSFET 的阈值电压通常约为 2.7~4 V,一旦发生误开通,上下桥臂便会同时导通,进而可能造成直通短路。  从图中可以看到,高边Q1高速开通时,低边Q2承受快速变化的VDS,Cgd产生的位移电流会流入栅极,并形成瞬态VGS尖峰。  米勒串扰的形成通常包含三个关键条件:高dv/dt、Cgd耦合通道,以及另一只处于关断状态的互补开关管。其中前两项来自器件自身特性,而是否存在互补开关,则由具体拓扑决定。  这也意味着,判断SiC MOSFET是否需要负压关断,不能只看器件本身,更要看它工作在什么拓扑中。  二、单管拓扑为何可以采用0V关断?  反激是消费类适配器、辅助电源等场景中非常典型的单管拓扑,初级功率回路只有一只主开关MOSFET,不存在另一只与其构成互补关系的高速功率管。  在MOSFET关断过程中,其漏极电压同样会快速上升,dv/dt也会通过自身Cgd影响栅极。但这种作用属于器件自身的电容耦合,不存在桥臂结构中“一只MOSFET开通,干扰另一只MOSFET”的跨器件路径。  因此,从米勒串扰和桥臂直通这一角度来看,反激拓扑并不依赖负压关断,可以采用0V关断方案。相比负压关断,其主要代价是关断速度有所降低,并带来一定的额外关断损耗。  三、正激、Buck同样不存在互补开关串扰  相同的判断逻辑也适用于单管正激和传统Buck拓扑。  单管正激通过一只主开关管控制变压器初级能量传递,并没有半桥、全桥结构中的高速互补开关,因此不存在另一只功率MOSFET受到米勒耦合后发生误导通的问题。  Buck拓扑则由主动开关、续流器件以及储能电感组成,基本功率级同样只有一只主动开关。  对于这类拓扑,开关节点的dv/dt主要作用于器件自身,不会形成桥臂拓扑中的跨器件串扰路径,因此从抗米勒误导通的需求来看,可以采用0V关断,无需额外增加负压生成电路。  四、普通Boost及传统Boost PFC与图腾柱PFC要区别看待  PFC是另一个容易产生误解的应用。  普通Boost/传统Boost PFC由一只主动MOSFET、升压电感以及续流二极管构成,本质上仍属于单管升压结构。  普通 Boost 与传统 Boost PFC 中,承担主动开关作用的通常只有一只 MOSFET,并没有另一只高速互补功率管参与桥臂交替工作,因此它们的驱动判断思路与反激、Buck 较为接近:采用 0V 关断通常就能满足需求,也无需再为负压驱动额外增加电路。图腾柱 PFC 则不能按这一逻辑处理。它为降低整流损耗,高频桥臂一般由两只功率 MOSFET 构成,已经属于典型的桥式功率级。当其中一只器件快速开关时,另一只关断管会承受较高的 dv/dt,并可能通过 Cgd 耦合到栅极,进而出现米勒串扰,严重时甚至误导通。因此,图腾柱 PFC 更应重视负压关断,以提升关断期间的抗干扰余量。换言之,“PFC 一定要用负压”这种说法并不准确,驱动方案最终仍要由具体电路结构来决定。  五、两只开关管,也不一定属于桥臂结构  判断是否需要负压关断,也不能简单按照开关管数量进行划分。  以双管正激为例,虽然初级侧使用两只MOSFET,但两只器件采用同时开通、同时关断的工作方式,并不是半桥、全桥中交替工作的互补开关关系。  因此,双管正激并不存在典型的“一侧高速开通,导致另一侧关断器件受到米勒串扰”的工作条件,也不存在传统桥臂结构中的上下管互补直通路径。  双管反激同样属于类似情况,两只功率器件采用同开同关方式,因此从米勒串扰角度来看,也可以采用0V关断。  安森德半导体(ASDsemi),以呼应市场应用需求特研发推出以下SiC MOSFET,以满足客户灵活设计参数要求。  SiC MOSFET是否采用负压关断,并没有放之四海而皆准的结论。负压关断的关键作用之一,是应对桥式拓扑中高 dv/dt 通过 Cgd 耦合到栅极后造成的米勒串扰与误开通。因此,半桥、全桥、图腾柱 PFC 等带有高速互补开关的功率级,借助负压关断可以提升关断状态下的抗干扰能力。相反,反激、单管正激、Buck、普通 Boost、传统 Boost PFC,以及部分同开同关的双管拓扑,并不存在这种跨器件的串扰通路,因此可在效率、成本、PCB 面积和驱动复杂度之间权衡,选择 0V 或负压关断。对电源工程师而言,SiC MOSFET 驱动设计的核心不是套用“SiC 必须负压”的既有经验,而是依据器件参数、拓扑结构和开关时序进行判断;在保障可靠性的前提下减少不必要的外围电路,也是 SiC 器件迈向高集成、高功率密度应用的重要方向。  安森德MOS产品依托自研工艺,可以定制各类高效MOSFET,提供系统级解决方案,助力品牌快充实现丝滑迭代、高良率大规模量产。例如:在45W~240W的主流快充中,我们推荐以下型号的同步整流MOS,支持电源产品做紧凑PCB布局,帮助您通过高频工况EMI,打造高可靠、低Ciss、成本友好的的同步整流电路,单颗覆盖功率范围广,可减少物料种类。
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发布时间:2026-09-20 10:39 阅读量:290 继续阅读>>
ROHM丨SiC功率器件及模块应用笔记
  SiC半导体  · SiC材料的物性和特征  SiC(碳化硅)是一种由硅(Si)和碳(C)构成的化合物半导体材料。表1-1列出了各种半导体材料的电气特征,SiC的优点不仅在于其绝缘击穿场强(Breakdown Field)是Si的10倍,带隙(Energy Gap)是Si的3倍,而且在器件制造时可以在较宽的范围内实现必要的P型、N型控制,所以被认为是一种超越Si极限的用于制造功率器件的材料。SiC存在各种多型体(结晶多系),它们的物性值也各不相同。最适合于制造功率器件的是4H-SiC,现在4inch~6inch的单晶晶圆已经实现了量产。  SiC功率器件的特征  SiC的绝缘击穿场强是Si的10倍,因此与Si器件相比,能够以更高的掺杂浓度并且膜厚更薄的漂移层制作出600V~数千V的高压功率器件。高压功率器件的电阻成分主要由该漂移层的电阻所组成,因此使用SiC材料可以实现单位面积导通电阻非常低的高压器件。  理论上当耐压相等时,SiC在单位面积下的漂移层电阻可以降低到Si的1/300。对于Si材料来说,为了改善由于器件高压化所带来的导通电阻增大的问题,主要使用例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅极双极型晶体管)等少数载流子器件(双极型器件),但是却存在开关损耗较大的问题,其结果是所产生的发热问题限制了IGBT的高频驱动应用。SiC材料能够以具有快速器件结构特征的多数载流子器件(肖特基势垒二极管和MOSFET)实现高压化,因此可以同时实现“高耐压”、“低导通电阻”、“高频”这三个特性。  另外,SiC的带隙较宽、大约是Si的3倍,因此能够实现在高温条件下也可以稳定工作的功率器件(目前由于受到封装的耐热可靠性的制约,只保证到150℃~175℃,但是随着封装技术的发展,将来也可能达到200℃以上的保证温度)。  SiC SBD的特征  · 器件结构和特征  SiC能够以具有快速器件结构特征的肖特基势垒二极管(SBD)结构,制作出1200V以上的高耐压二极管(Si SBD的最高耐压为200V左右)。  因此,如图2-1所示,通过将现在主流使用的快速PN结二极管(FRD:快速恢复二极管)替换为SiC SBD,能够大幅减小反向恢复损耗。有助于实现电源的高效化,并且通过高频驱动实现电感等被动器件的小型化,同时降低噪声水平。以功率因数校正电路(PFC电路)和二次侧整流电路为中心,目前广泛应用于电动汽车充电器、光伏发电系统中的功率调节器、服务器电源、空调等多个领域。  目前,ROHM SiC SBD的主要产品线包括650V、1200V、1700V耐压的产品。
发布时间:2026-09-09 13:17 阅读量:706 继续阅读>>
全面迈向48V车载新架构!思瑞浦首发全国产化80V CAN <span style='color:red'>SI</span>C收发器TPT1662xQ
  48V车载系统正加速取代传统12V架构,凭借功率承载能力提升4倍、线束重量降低60%的显著优势,成为燃油车向纯电动过渡的关键技术路径。  然而,48V系统带来的不仅是性能提升,更是对车载电子元件耐压能力的严峻考验。ISO 21780:2020标准的发布,为48V车载电气系统建立了统一的技术规范。该标准明确了供电电压范围最高达60V,过压实验更要求70V/40ms的短时过压。这意味着,48V车载网络中的CAN总线节点,必须具备远超传统12V系统的耐压能力。  48V电源系统重构汽车未来  针对48V车载应用的严苛需求,3PEAK推出TPT1662VQ与TPT1662Q系列CAN FD SIC收发器。TPT1662xQ系列完全符合ISO 11898-2:2024、CiA601-4以及SAE J2284-1至J2284-5高速CAN物理层标准,支持经典CAN和优化CAN FD SIC网络,数据传输速率最高可达8Mbps。  产品核心优势对比:  领先业界的±80V耐压,从容应对最恶劣工况  ISO 21780是针对48V车载系统电源电压标准。标准要求48V系统芯片的供电耐压至少60V,并且能抗住瞬态高压可到70V/40ms。因此对CAN芯片总线耐压要求较高,TPT1662芯片总线故障保护电压高达±80V,完美覆盖ISO 21780标准所定义的全部过压场景——无论是60V长期过压还是70V短时浪涌,  都能从容应对。  ISO 21780 48V供电电压标准  48V系统CAN短路工况  总线有CMC条件下总线短路60V,  芯片端振荡可达80V  TPT1662xQ针对性优化总线耐压设计,具备±80V超宽总线耐压范围,远超行业常规水平,无论瞬态耐压还是长时间耐压表现均大于±80V。  总线高压脉冲和1min短路耐压测试均>80V芯片无损伤,故障撤销可恢复通信  高共模输入电压:48V车载CAN通信的“隐形守护者”  ISO 25769是针对12V/24V/48V车载电气系统的电气要求和试验方法,明确将“地丢失”纳入考核,48V系统设计中,“地丢失”导致的共模电压骤升是必须通过的硬性考核项。当ECU接地回路断开时,参考地会被拉至48V电池电位,总线共模电压实测可达70V以上的高压脉冲。常规CAN收发器共模范围仅±12~±30V,接收器立即饱和失效,无法满足ISO 25769测试要求,节点通信中断甚至拖垮整条总线。  TPT1662xQ凭借±60V超宽共模能力,在面对60V共模冲击下接收器仍能精准识别差分电平,确保RXD输出无误。确保通信不中断——是满足ISO 25769标准、保障48V系统极端故障下通信可靠性的关键保障。  Lost of Ground下共模电压路径  地丢失工况下靠近芯片端总线共模电压最大飙升至70V  模拟芯片在不同共模电压下5Mbps通信表现,TPT1662xQ凭借极高抗干扰表现,在>±60V共模干扰接收器都能保持稳定工作,有效抑制共模噪声,确保仅有差分信号被正确放大。这使得TPT1662xQ在48V高噪声环境中依然能实现零误码的高可靠通信。  TPT1662xQ共模±80V 无错误帧竞品共模±20-30V 有错误帧  卓越EMC性能,保障通信稳定  在48V车载系统中,CAN收发器除了承受高压冲击与共模干扰外,还需在复杂网络环境和强电磁干扰中可靠通信、协同工作。TPT1662xQ系列在IOPT互操作测试与EMC电磁兼容测试中的出色表现,为系统提供了额外一重保障。  无需共模电感即可通过全部车规EMC测试:针对总线信号质量与EMC性能进行特殊优化,省去外部共模电感,降低BOM成本与PCB面积;  同时TPT1662xQ凭借卓越的BCI(大电流注入)抗干扰能力,有效抵御电磁干扰,保障CAN总线通信稳定,满足车载电磁兼容性(EMC)标准要求。  不止硬核性能,更懂客户需求  TPT1662xQ完全兼容ISO 11898-2:2024、CiA601-4以及SAE J2284-1至J2284-5高速CAN物理层标准等行业标准,可直接替换传统CAN收发器,无需修改系统软件,大幅降低客户的升级成本和研发周期,性能更是行业领先,实现从晶圆制造、芯片设计到封装测试的全流程国产化,为国内车企提供48V自主可控方案。  未来,我们将持续深耕车载半导体领域,以技术创新驱动产品升级,推出更多具备核心竞争力的48V车载器件,助力汽车电子化、智能化产业高质量发展!
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发布时间:2026-09-08 09:55 阅读量:331 继续阅读>>
展会直击 | 捷捷微电携全矩阵方案亮相2026 PCIM A<span style='color:red'>SI</span>A
  2026年8月26日,PCIM ASIA 深圳国际电力电子展在深圳国际会展中心(宝安新馆)正式拉开帷幕。作为全球领先的功率半导体IDM,捷捷微电(股票代码:300623)以“感知·钳位·防护 — 整流·逆变·变频·开关 — 隔离·接口·控制 — 器件·模块·系统”全技术域能力亮相,现场人流络绎不绝。  本次展会,捷捷微电携光耦、MOSFET、IGBT、功率二极管及防护器件、模块等全谱系产品矩阵,集中展示了覆盖储能及能源管理、工业自动化、智能出行、AI算力与服务器电源等热门领域的系统级解决方案,全方位诠释了从器件专家到系统方案引领者的战略升维。  储能及能源管理展区  IDM全栈+头部客户绑定  针对光伏储能系统对高电压、高可靠性及新国标爬电距离的严苛要求,捷捷微电亮出组合拳:  ■长爬距光耦(JOCT147×H-W8):实现15mm爬电距离、CTI>600,完美适配1500V高压平台,为光储隔离提供安全基石。  ■储能BMS:保护MOS(JMSH1001PTL、JMSH0802PTL)以超低Rdson与低热阻显著降低导通损耗,提升整机效率。  ■防护与整流:大通流TVS(SMTJ/SM2K系列)单颗替代多颗 5.0SMDJ 并联,可靠性倍增;高压平面整流二极管Tj达175℃,IR比常规低50%,专攻高压防反接。  ■进一步降低关断损耗以及导通压降:JJT40N65HE2 IGBT相对前一代产品,相同输出功率工况下,器件温升下降5-6摄氏度,提升整机效率。  工业自动化展区  全拓扑IGBT+高CMTI光耦+IDM全栈  在变频器、伺服驱动器、逆变焊机等核心场景,捷捷微电提供从芯片到模块的全栈选择:  ■光耦隔离驱动:展出高CMTI(>35kV/μs)隔离光耦(JOCDA系列),确保恶劣工况下信号精准传输。  ■IGBT全系覆盖:从单管(15A-75A)到PIM/Sixpack模块,匹配2kHz~16kHz开关频率,实测温升、干扰水平对标国际主流,并具备更强过载与短路耐受。  ■MOSFET工业应用“特种兵”:针对磁驱、无人机电机应用领域,推出高EAS、宽SOA系列,提升器件的短路能力和瞬间大电流能力。  智能出行展区  车规级器件全链路护航  聚焦OBC、DC-DC、BMS、空调PTC、T-BOX等车载应用,捷捷微电展出一系列通过AEC-Q101认证的可靠产品:  ■车规MOSFET:最低0.52mΩ内阻,覆盖电池保护、电机驱动、座椅控制等节点。  ■车规防护:TSS与MOV串联方案有效降低残压;SMTJ-8S系列以小体积替代6600W TVS,轻松通过 ISO 16750 标准抛负载 P5a 测试。  ■车规光耦与可控硅:为高压PTC加热、UPS旁路等提供高可靠开关与隔离。  AI算力与服务器电源展区  Super SOA平台+IDM全栈+30%性能领先  AI服务器对电源热插拔提出极致要求,捷捷微电Super SOA MOSFET系列凭借分区开启技术 + SOA调制技术 + 先进封装,在预充电线性区长时间工作下仍保持热稳定。同步展出的2600W/3200W电源整机方案,采用超低内阻整流MOS(JMSH11024PL1LP等),为AI算力提供坚实电力基座。  功率模块全系列展区  高可靠性+定制化服务+IDM全栈  ■模块产品品类齐全:晶闸管、整流二极管、快恢复、Mos、IGBT、SiC全系列的模块产品,可满足新能源、工控、电源等应用领域的需求;  ■干扰和损耗的极致平衡:保证了波形震荡水平优异的同时,大幅优化损耗,带来更低的系统端温升;  ■高可靠性保证长期寿命:芯片高Tj冗余设计结合加严的模块功率循环验证,带来极低的终端失效率,延长模块使用寿命;  ■专业的定制化服务:针对客户特殊需求,可做到定制开发,共同建立市场技术壁垒;  前沿展区  前沿展区集中陈列了高温高线性晶体管光耦、长爬电光耦、超微光耦、大电流光继电器光耦等系列产品,依托IDM自研芯片能力,展现高端光耦领域的国产突破。具身机器人展区以器件展板为载体,清晰呈现功率器件在关节驱动和电源管理中的关键功能。6寸/8寸晶圆实物直观呈现从芯片设计到晶圆制造的全栈自研实力。  产品线干货深度解析  展会期间,捷捷微电展位特设技术分享区,围绕《捷捷微电功率模块全系列解读与变频驱动IGBT模块应用特性及测试分析》、《捷捷微电IGBT在储能行业的应用一一聚焦便携式储能及户用储能》、《捷捷微电功率二极管新产品应用方案分享》、《捷捷微电以晶圆与封装双重升级,领跑宽SOA MOSFET服务器热插拔实践》等主题,来自技术一线的工程师结合公司最新产品与实测数据,为现场观众带来深入浅出、干货满满的专题分享。  展会精彩仍在继续,诚邀您莅临捷捷微电展台(展位号:HALL16-E36),共同探讨无限可能!我们期待与您面对面,为您的下一代产品提供更具竞争力的功率半导体方案。
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发布时间:2026-08-27 11:39 阅读量:497 继续阅读>>
展会速报:太阳诱电参展PCIM Asia Shenzhen 2026

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