ROHM丨为什么在SiC和GaN功率器件时代,IGBT依然重要?
  尽管宽禁带技术正在崛起,但传统的功率电子器件仍在持续进化并被广泛应用。凭借其出色的性价比、稳定的供应以及经过实际验证的可靠性,在小型化和轻量化无法带来较大附加值的应用场景中,一直是非常实用的选项。  碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)功率器件在高效率、高温及小型化应用中性能表现优异,氧化镓(Ga₂O₃)和金刚石等材料研发也取得了显著进展。尽管已经取得了很多进步,不过还有许多系统仍需持续依赖硅功率电子技术,特别是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。  本文将阐述IGBT持续获得广泛采用的原因。将从成本与供应考量、既有可靠性数据的价值、以及宽禁带半导体优势在系统层面仅能提供有限益处的应用场景种类等方面进行探讨。另外还会简要介绍在IGBT性能的持续改进和扩展。  高性价比和供应稳定性备受好评  如今,功率元器件所受到的关注度已达到前所未有的高度。主要原因在于SiC和GaN功率器件等新一代功率器件的问世。另外,关于Ga₂O₃和金刚石功率器件等新一代功率器件的研发不断取得进展,其实用化前景备受期待,这也进一步助推了市场关注度的提升。  然而,下一代及下下代功率器件的面世,并不意味着电子设备设计工程师会全面采用这些产品。他们只是合理地选择能够将目标应用产品的价值最大化的功率器件。如果判断现有硅(Si)功率器件能使应用产品的价值最大化,那么他们将会继续采用Si功率MOSFET和IGBT。  实际上,基于这一判断而选择继续使用IGBT的应用场景并不少见。半导体领域全球知名制造商ROHM表示,“不仅在日本,海外市场对IGBT的关注度也在迅速提高”。这种关注度快速上升的原因在于,2021年以来工业设备、电机驱动系统、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)以及光伏逆变器等领域对IGBT需求量的持续扩大。ROHM的报告中显示,这些应用领域的制造商咨询量显著增加,产品销量正保持稳步上升态势。  半导体分析师Grossberg・大山聪先生也持相同观点:“SiC功率MOSFET和GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)市场未来将持续扩大,但IGBT市场规模不会萎缩。”预计IGBT市场在2025年后仍将保持约10%的年均复合增长率(CAGR),呈较快增长趋势。  最合适的功率器件选型并非仅由电气特性决定  那么,电子设计工程师在应用产品中采用IGBT时最重视的特性是什么?  在电气特性方面,竞品SiC功率MOSFET和GaN HEMT器件在很多方面的表现会优于IGBT(表1和表2)。具体而言,比如导通损耗和开关损耗的降低、高速工作能力(实现高开关频率)、高温工作能力等优势。  因此,将这些优势运用到应用产品中可带来诸多好处:延长电池续航时间、降低电池容量要求、实现更小型轻量的电路、减少发热量等。这些优势在移动应用领域的价值尤为显著。最终,SiC功率MOSFET和GaN HEMT器件主要在电动汽车牵引逆变器和DC-DC转换器等应用领域得以快速普及。  表1:单位面积导通电阻的变化趋势  低电压:Si MOSFET更合适。速度快且损耗低。  中等电压:SiC MOSFET更合适。高频条件下仍保持低损耗,面积效率优。  高电压额定:IGBT更具优势。相比SiC,导通电阻更低,芯片面积效率更高。  表2:IGBT与SiC功率MOSFET的性能比较  但是,从另一角度来看,在难以实现这些优势的应用场景中,采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT器件并不具备决定性理由。具体而言,是这类应用场景并不以小型化和轻量化为首要考量因素。  具有代表性的示例包括工业设备和电机驱动系统。在这些应用中,即使通过采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT实现了小型化和轻量化,也不能转化为足以显著提高销售额的附加值。因此,设计者通常不会为采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT带来的成本增加买单。换言之,电子设备设计工程师会基于出色的性价比优势而选择IGBT。  除此之外,还存在仅凭电气性能无法定义的“采用IGBT的理由”。例如,与SiC功率MOSFET和GaN HEMT相比,IGBT的供应稳定性明显更高。此外,IGBT自实现实用应用以来已历经约40年,拥有丰富的可靠性数据及长期应用所积累的实践经验。  在实际的电子设备设计中,电力器件的选型不仅需要考量电气特性,更需要综合评估上述各种要素。因此,即使新电力电子器件不断涌现,在特定应用场景中IGBT仍被持续采用。  IGBT技术的持续演进  此外,IGBT绝非过时的功率器件,而是一直到进步。也就是说,其性能提升仍有充分的空间。  IGBT的性能通过元器件层面和工艺层面的双重改进,已得到显著提升。例如,采用“非穿通”和“场截止”等新器件结构、硅晶圆减薄、以及沟槽栅微缩(间距缩小)等方面的改进。最终,IGBT实现了集电极-发射极饱和电压(VCE(Sat)[1.1])降低、电流容量增加、开关频率提高(开关损耗减少)以及短路耐受能力增强。  然而,在硅晶圆减薄和沟槽栅间距微缩方面,仍存在改善余地。ROHM开发部部长石松祐司表示:“IGBT的性能提升仍存在潜在空间。2026年以后推出的产品,其器件结构本身很可能会迎来重大变革。我们会逐步将这些技术发展融入到产品中。”  未来,在保持“较低成本”、“高可靠性”和“高实用性”等优势的同时,性能得到进一步提升的IGBT产品被投入市场的可能性很大。  在内置多个IGBT的功率模块领域,仍有望实现进一步技术突破。目前,ROHM已推出的功率模块“TRCDRIVE packTM”,具有高电流密度和出色的散热特性[2.1](图1)。目前所采用的功率器件,是ROHM第4代SiC功率MOSFET。  图1 功率模块 TRCDRIVE packTM:虽尺寸小巧,却通过单面散热设计实现与竞品同等散热性能的封装型功率模块。目前供应的是内置2枚ROHM第4代SiC功率MOSFET的二合一型模块。  本功率模块具有两大特点:第一,通过优化内部布局,将电感降至更低,从而降低了开关损耗;第二,虽采用单面散热设计,仍以小巧尺寸实现了与竞品同等的散热性能。  在安装方法上,采用了银(Ag)烧结技术,通过高温高压将模块内部芯片(功率器件)与引线框架进行接合。这既提高了接合可靠性,又提高了功率密度。  ROHM计划在不久的将来将这项技术也应用于IGBT。  此外,在模块与外部散热器的接合部位,ROHM与 Arieca 公司联合研发出采用了液态金属填充弹性体(LMEE)的低温接合技术。该技术不仅实现了与银烧结接合技术同等的热阻,还可在更低温度和压力条件下完成接合。这在提高散热效率的同时,更大程度地提升了模块的电气性能。  图2:液态金属填充弹性体(LMEE)是美国Arieca公司推出的热界面材料。具有低热阻特性,应用于功率模块可提升其散热性能。  电力电子技术演进中的可靠选项  宽禁带器件为电源设计者提供了更多的选择,同时,IGBT凭借其出色的可靠性和成本效益优势,依然是众多系统的优选方案。其成熟的供应链、稳定的可靠性以及持续的技术改进,即使是在SiC和GaN的优势仅能提供有限的附加值的应用场景中,IGBT依然保持着作为实用解决方案的地位。
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发布时间:2026-08-25 14:59 阅读量:159 继续阅读>>
GigaDevice inside!世界人形机器人运动会首批决赛机器人的硬核底座
  第二届世界人形机器人运动会于北京国家速滑馆 “冰丝带” 火热开赛。来自六大洲各个国家的上百支机器人队伍同台比拼,几十个竞赛项目、超千场比赛轮番上演。今日首批赛事决赛结果正式出炉,田径400米赛项已决出冠军,恭喜天工Ultra以38.15 秒的成绩夺冠!  决赛的多个机器人运动控制系统均搭载 GD32高性能MCU,其中多关节协同与高频伺服控制依托 GD32H7 实现,感知链路多采用 GD32F5,以国产芯片能力托举赛场竞技表现。  本届赛事包含百米冲刺、跳高、街舞、足球对抗等高动态竞技项目,对机器人环境感知、多肢体协同、瞬时动作执行提出严苛考验。AI 大模型赋予机器人上层智慧决策,而 MCU 则是算法落地为实体动作的关键硬件底座。 已经决出结果的赛场上,冠军机器人需要在ms级以内完成三个关键环路的计算即:环境感知采集,跨单元信号交互,高频伺服关节的控制。只有这三个控制环路做到极致,机器人才能拥有极致的反应能力,才能稳定完成高速奔跑、急停变向等高强度动作。GD32F5 承担多维环境传感信号采集解析,为整机姿态闭环提供可靠数据输入;GD32H7 凭借高速总线能力与强劲运算实力,保障整机高控制频率和多关节同步联动,同时在关节端完成高频伺服运算,将智能指令转化成稳定精准的机械运动。  人形机器人竞技比拼,核心集中在两大维度:高速动态运动性能,以及真实场景下的 AI 泛化作业能力。针对人形机器人运动系统的三大控制环路,GD32 MCU 实现能力覆盖:  高精度环境感知:GD32F5 搭载 Cortex®-M33 内核,最高主频达 280MHz。芯片内置 12bit SAR ADC,采样率高达 3Msps,同时支持硬件过采样,可高效完成传感器信号采集与预处理,助力机器人实时捕捉赛场环境的动态变化。  低时延多轴协同通信:GD32H7 搭载倍福官方授权 EtherCAT® IP,配合 GD32H7 系列专属总线优化,DC 同步周期可达 62.5μs,实现 16kHz 通信频率。这套硬件总线方案有效降低通信时延,保障整机多关节高效同步,进一步提升机器人整机运动协同性能。  高频伺服动作落地:GD32H7 采用 Cortex®-M7 内核,最高主频 600MHz。依托强大的运算性能,芯片集成 TMU 三角函数运算加速器与编码器硬件处理单元,可将电流环处理时间压缩至 2μs 以内,快速响应上层主控下发的控制指令,有效增强机器人整机动态响应能力。  赛事仍在持续推进,更多赛项的冠军将陆续诞生。赛场上机器人一次次刷新竞技成绩的背后,离不开底层芯片的稳定输出。从感知、通信到运算执行,兆易创新持续为人形机器人从 “能跑能跳” 走向 “能赛能用” 筑牢硬核硬件底座,助力具身智能技术加速走向真实应用场景。
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发布时间:2026-08-24 11:18 阅读量:185 继续阅读>>
纳芯微丨NSSine™ MCU 串口性能优化实战:如何用 DMA 提升数据吞吐效率
  文章导读  在嵌入式系统设计中,串口通信被广泛应用。传统轮询方式需要 CPU 持续参与数据收发,在多接口并发或控制任务负载较高时,可能造成CPU 占用较高、硬件 FIFO 溢出、数据丢失或系统响应延迟等问题。  针对上述资源占用与数据吞吐问题,本文以纳芯微NSSine™系列实时控制MCU/DSP芯片NS800RT1137 为载体,重点解析:  核心方案:基于DMA自动触发数据搬运,减少CPU对串口数据搬运的参与;  性能提升:在不提升波特率的前提下,提高数据吞吐效率,降低系统延迟与CPU资源占用;  应用价值:为串口吞吐受限、CPU资源紧张及大数据量传输场景提供可落地的解决方案。  硬件信号驱动DMA搬运  事件触发与自动搬移机制剖析  本方案的核心在于利用芯片内的DMA(负责数据搬运)和DMAMUX(负责信号路由)模块,与UART模块协同工作,实现“信号触发-自动搬运”的闭环。  整个系统的数据流可以清晰地概括为:  1. 事件触发:UART接收到数据,当其FIFO达到预设水位时会产生接收满信号,线路变为空闲时会产生空闲信号;  2. 信号路由:DMAMUX模块负责将UART的硬件事件信号路由至指定的DMA通道,作为DMA传输的硬件触发信号;  3. 自由搬运:DMA通道被触发后,无需CPU干预,自动将数据从UART数据寄存器搬运到指定的内存缓冲区(对于发送功能则反之);  4. 状态管理:软件通过查询DMA传输状态(如已传输字节数)或结合串口空闲状态标志位,来感知数据接收完成,从而在应用层进行处理。  在UART与内存之间,DMA模块承担了数据搬运的工作:数据到达后由DMA直接完成传输,整个过程无需 CPU干预,从而大幅提升数据吞吐效率。  实战详解  如何配置关键模块(以接收为例)  第一步:配置UART,使其产生接收空闲信号(通知应用已完成接收)与接收满信号(触发DMA自动搬运)。  接收空闲信号(IDLE):用于判断一帧不定长数据的结束。通过配置ILT(空闲位检测起始点)和IDLECFG(空闲字符数长度)等寄存器,当总线上连续出现特定数量的空闲为后,UART便会置位IDLE标志。  接收满信号(RDRF):当接收FIFO中的数据量超过预设的水位(RXWATER)时,会产生此信号。通过使能UART_BAUD寄存器中的RDMAE位,将此信号转换为DMA请求。  DMAMUX 模块负责实现信号源与DMA通道的映射:将特定外设的硬件事件信号(如UART接收请求)路由至指定的DMA通道。通过配置相应寄存器(CHCONFIG)完成绑定与使能后,即可建立事件与通道的对应关系。  核心引擎  DMA通道的精细配置  本方案最核心的部分:配置DMA,需要理解其传输机制(次循环、主循环)。关键配置项包括:  源/目的地址:数据传输的源地址与目标地址;  传输数据宽度:单次传输的数据宽度(如8位);  地址偏移:单次传输及主循环完成后,源地址与目标地址的增减方式;  次循环字节数:单次触发后连续传输的字节数;  主循环次数:完成整个DMA传输(如填满缓冲区)所需的触发次数。  实际应用中:在主循环完成后,通过配置TCDn_DLASTSGA(目标地址最后调整值)为负的缓冲区长度,可使DMA的目标地址自动复位到缓冲区起始处,实现环形缓冲,为连续接收数据打下基础。  应用层技巧  巧妙管理不定长数据  启用DMA后,无法通过直接读取UART寄存器来获取数据深度。应用层需要通过计算DMA控制结构体(TCD)中的初始主循环计数(BITER)与当前主循环计数(CITER)的差值,来实时获取已接收到的字节数。  需要注意的是,此方法仅在每次次循环搬运1字节(NBYTES=1)时成立,即“已接收字节数 = BITER − CITER”;若 NBYTES>1,则需乘以单次次循环字节数(已接收字节数 = (BITER − CITER) × NBYTES)。  软件在接收过程中通过实时查询DMA传输计数,不断从DMA目标缓冲区“分段式”迁移数据到应用层的环形缓冲区,而DMA通道则与UART的接收FIFO自动同步,在硬件层面完成数据的连续、无感搬运。  具体流程如下:  DMA自动搬运:DMA通道被UART接收FIFO满硬件信号自动触发,将数据从UART数据寄存器实时、分段地搬运到一块专用于DMA的中间内存缓冲区;  实时分段迁移:应用层软件(在主循环或低优先级任务中)不断查询DMA的已传输字节数,并据此计算出自上次查询后新到达的字节数量,进而将这部分新到达的数据,从DMA的中间缓冲区复制到应用层的软件环形缓冲区中。这个过程是持续、分段进行的,而非等到一帧结束;  空闲标志用于帧同步与DMA重置:当串口空闲状态(IDLE)发生时,这标志着一帧完整数据的传输“间隙”或结束。此时软件会完成最后一小段数据的迁移,并对DMA通道进行重置;  应用层处理:应用层代码可从软件环形缓冲区中,按自身节奏和协议解析完整的数据帧,不受底层数据接收过程的阻塞。  这种“DMA自动搬运 + 实时分段迁移 + 空闲时同步重置”的模式,正是实现高带宽、低延迟处理异步不定长串口通信的核心机制。它确保了数据从物理层到应用层持续高效流转,避免了在数据接收期间CPU的轮询等待,也防止了因数据延迟导致的数据覆盖或丢失。  方案优势  核心优势  高带宽:DMA的硬件自动搬运机制,无需CPU频繁查询等待,最大化串口物理带宽的利用率;  低损耗:CPU仅在数据帧接收完成或需要发送时接入,资源占用极低,可更专注于关键控制任务;  高可靠性:从根本上避免了因CPU繁忙、多个串口同时收发导致的硬件FIFO溢出问题;  高吞吐:软件FIFO的增加大大解决了硬件FIFO的深度限制,用户不再担心硬件溢出问题。
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发布时间:2026-08-21 13:09 阅读量:205 继续阅读>>
士兰微电子获得德国莱茵TÜV颁发的ISO 26262 A<span style='color:red'>SI</span>L D等多项认证 加速车规产品布局
  近日,德国莱茵TÜV集团(以下简称“TÜV莱茵”)正式向士兰微电子颁发三项重要认证:ISO 26262 功能安全管理体系ASIL D实践级(ML 3)认证证书、功能安全产品ASIL D认证证书、ISO/IEC 17025:2017目击检测实验室资质认证证书。此次认证标志着士兰微电子已具备符合ISO26262最高等级ASIL D要求的车规产品开发流程和产品实践能力,公司的可靠性试验检验中心也同步通过莱茵目击实验室认证资质,为全品类车规级产品的开发奠定了坚实基础。  颁证仪式上,士兰微电子资深研发副总裁吴建兴、TÜV莱茵大中华区总裁夏波等双方代表出席。现场分别举行了功能安全管理体系实践级(ML3)认证、栅极驱动SZ931xx功能安全产品(ASIL D)认证,以及ISO/IEC 17025:2017目击检测实验室资质认证的颁证仪式。  士兰微电子通过TÜV莱茵功能安全管理体系实践级(ML3)认证颁证仪式现场  士兰微电子栅极驱动SZ931xx通过TÜV莱茵功能安全产品(ASIL D)认证颁证仪式现场  士兰微电子检验检测中心通过TÜV莱茵ISO/IEC 17025:2017目击检测实验室资质认证颁证仪式现场  士兰微电子资深研发副总裁吴建兴在发言中表示,士兰微电子自成立以来始终坚持IDM模式,具备芯片设计、制造加工、封装测试一体化能力。这一模式在汽车电子等综合要求严格的领域具有独特优势。经过近三十年的发展,士兰微电子已成为国内排名靠前的半导体公司。针对汽车电子领域,公司依托IDM模式形成了核心竞争力,不仅提升了交付能力和质量控制能力,还通过功能安全项目实践深化了对ISO26262流程和核心团队角色的理解,并将其逐步融入现有IPD流程。吴建兴强调,士兰微电子拥有多条特色产品线,可高效聚焦在汽车电子领域的突破和提升,期待与TÜV莱茵后续开展更多合作。  士兰微电子汽车电子事业部总经理李海峰指出,汽车是仅次于计算和无线的第三大半导体市场,其2021-2030年复合增长率最高,是士兰微电子重点投入的方向。目前,公司功率器件产品已进入国内头部供应商之列,并与主流整车厂及Tier 1建立了深度合作。为更好满足客户需求,士兰微电子正加快研发与功率器件/功率模块配套的驱动、电源IC、传感器等产品组合,未来将朝着数字化、集成化、功能安全化方向持续深耕车规产品,快速提升国内外汽车客户占比。  TÜV莱茵大中华区总裁夏波对士兰微电子表示祝贺。他表示,此次体系、产品、实验室四本证书同期颁发,体现了士兰微电子对功能安全的高度重视和团队的高效务实。TÜV莱茵将继续秉承专业、严谨、高质量的认证服务理念,为士兰微电子提供产品功能安全、网络安全等一站式服务与技术保障,助力士兰微电子提升国内外市场综合竞争力。同时,TÜV莱茵将凭借在安全领域的技术优势和法案、法规、标准的深度研究,期待与士兰微电子在风光储充、AIDC、具身智能及人形机器人等新兴应用场景中,共同探索新标准和隔离驱动等新产品方向,加强交流,实现在高可靠性领域的全面合作。  ISO 26262是全球公认的汽车功能安全标准,涵盖功能安全需求规划、设计、实施、集成、验证、确认等环节,旨在将汽车电子电气系统故障风险降至最低。ASIL D是该标准的最高安全等级。ISO/IEC 17025则是国际通用的实验室认可标准,在集成电路领域具有极高权威性,通过认可的实验室出具的检测报告可在全球100多个国家和地区获得互认。  此次多项认证的取得,不仅体现了士兰微电子在车规级功能安全开发与检测能力上的持续投入,也为公司进一步拓展国内外汽车电子市场提供了有力支撑。未来,士兰微电子将继续深化功能安全管理实践,携手TÜV莱茵等合作伙伴,推动更高安全等级车规产品的研发与应用,助力汽车电子产业高质量发展。
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发布时间:2026-08-20 09:35 阅读量:226 继续阅读>>
上海永铭丨800V SiC主驱逆变器DC-Link电容选型:如何告别电解电容的寿命焦虑与电压浪涌?
  各位工程师朋友,当你们在开发800V高压电驱平台时,是否遇到过这样的困扰:台架测试中母线电压尖峰异常偏高,SiC MOSFET模块偶发击穿;或者系统效率始终差一口气,热管理方案改了又改却收效甚微?这些问题的根源,往往指向DC-Link环节那颗看似不起眼的电容。  一、主驱逆变器的“高频之痛”  在800V高压电驱平台中,主驱逆变器是整车的动力心脏。随着SiC MOSFET的普及,开关频率已普遍提升至40kHz甚至更高。但传统铝电解电容的物理特性,使其在高频工况下捉襟见肘。  铝电解电容(450V等级,需多只串联)的典型局限包括:  ESR偏高:单颗@20kHz约80mΩ,多颗并联后总ESR降低有限;  谐振频率低:典型值仅约4kHz,远低于SiC的40kHz开关频率;  寿命短板:85℃下预期寿命仅2000~6000小时,受电解液挥发影响严重;  耐压不足:单颗无法覆盖800V,需多只串联并附加均压电路。  这意味着,在40kHz开关频率下,铝电解电容已呈现感性阻抗,无法有效吸收高频纹波电流,母线电压振荡剧烈。功率器件承受的电压应力增大,系统效率下降,可靠性大打折扣。  二、根因分析:材料决定的“先天局限”  铝电解电容的局限源于其结构与材料。内部的电解液在高温、高频纹波电流的持续冲击下逐渐干涸,导致容量衰减、ESR倍增,形成“发热→性能下降→更发热”的热失效恶性循环。而较低的谐振频率则限制了其对高频纹波的有效吸收,电压尖峰由此而生。  这并非制造工艺问题,而是器件物理结构的固有特性。在高频、高压、高温的三重考验下,铝电解电容已逼近其性能天花板。  三、永铭MDP系列薄膜电容的核心优势  直面这一行业痛点,永铭电子推出MDP系列金属化聚丙烯薄膜电容,为主驱逆变器DC-Link提供根本性解决方案。  核心优势如下:  四、数据说话:参数对比与验证  五、应用案例:量产验证的成效  某800V电驱平台项目,在主驱逆变器DC-Link电路中采用永铭MDP系列薄膜电容替代传统铝电解方案后,实测结果:  l PCB面积减少50%以上——单颗薄膜电容的紧凑设计及无需均压电路,显著释放布局空间;  l 母线电压尖峰幅值显著降低——低ESR与高谐振频率有效吸收高频纹波,抑制电压振荡;  l 系统效率获得有效提升——导通损耗与开关损耗的双重降低,带来效率提升。  这一案例充分验证了薄膜电容替代方案在工程上的可行性与显著收益。  六、选型建议  MDP系列适用于主驱逆变器DC-Link、OBC的PFC/DC-Link/LLC谐振电路。推荐型号如下:  注:MDP系列电压覆盖500V~1500V,容值最高可达500μF,工作温度-40℃~105℃,有限时间内可在150℃下工作。  七、场景化Q&A(工程师最关心的三个问题)  Q1:在800V系统中,为什么不能简单地将多个450V铝电解电容串联使用?  A: 串联确实能提升耐压,但会带来均压难题。由于电容个体差异,每颗电容的分压不均,需要增加均压电阻和稳压管等外围电路,这不仅增加了BOM成本和PCB面积,还引入了额外的故障点。更重要的是,串联后总ESR为各颗ESR之和(并联可降低,但数量有限),总谐振频率也会进一步偏移,无法从根本上改善高频特性。MDP系列单颗即可覆盖800V~1000V,无需串联,ESR和频率优势得天独厚。  Q2:MDP薄膜电容的dv/dt耐受能力如何?能扛住SiC的快速开关吗?  A: 可以。MDP系列采用特殊边缘加厚金属化膜和优化的喷金工艺,具备极高的dv/dt耐受能力,典型值可达10,000 V/μs以上。SiC MOSFET的开关速度虽快,但MDP的设计余量充分覆盖了实际工况中的电压变化率,确保长期可靠性,这也是其通过AEC-Q200认证的重要支撑之一。  Q3:薄膜电容比铝电解贵,全生命周期算账真的划算吗?  A: 单颗差价虽存在,但需算总账:①省去多颗串联所需的均压电阻、稳压管等外围元件成本;②PCB面积减少50%以上,壳体结构件成本降低;③特定工况下,系统峰值效率提升约1.5%,长期运行节省电费;④整车全生命周期无需更换电容,大幅节省售后零件费与工时费,避免因电容失效导致的品牌信誉风险。初期差价可在2~3年内通过上述综合收益对冲,对于质保期长的车企而言效益更为显著。  结语  DC-Link电容虽小,却是电驱系统稳定运行的“心脏”。当前国内电控装机薄膜电容渗透率已达88.7%,用薄膜电容替代铝电解电容已是行业明确趋势。永铭MDP系列以低ESR、高谐振频率和长寿命的参数组合,为800V SiC主驱逆变器提供经过量产验证的可靠方案。  获取规格书·申请样品·技术咨询:访问永铭官网产品中心,或联系应用工程师团队获取一对一选型支持。  官网:www.ymin.com  公众号:上海永铭电容器  产品热线:400-900-1922  有困难,找永铭——我们不仅是产品的供应商,更是您值得信赖的技术伙伴。
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发布时间:2026-08-17 14:09 阅读量:258 继续阅读>>
纳芯微丨支持15mm爬电距离,纳芯微推出超宽体封装、集成隔离电源的数字隔离器N<span style='color:red'>SI</span>P984x-DSWWR系列
  纳芯微近日宣布推出采用超宽体封装、集成隔离电源的四通道数字隔离器NSIP984x-DSWWR系列,进一步补足了NSIP984x系列组合。NSIP984x系列作为NSIP88xx系列的迭代升级款,采用纳芯微第三代数字隔离技术,可提供更好的隔离耐压等级和性价比。本次推出的新品NSIP984x-DSWWR相较于已推出的NSIP984x‑DSWR产品(SOW16封装),采用超宽体SOWW16封装,在保持优异EMC性能的基础上,将爬电距离从8.15mm提升至15mm,可满足1500V高压系统对增强绝缘的严苛安规要求,为光伏、储能、充电桩等高压应用提供了高可靠性的隔离解决方案。  超宽体封装  筑牢高压隔离屏障  随着光伏、储能、新能源汽车等应用持续追求更高功率密度,系统内部母线电压已从传统的600V-900V提升至1500V甚至更高。以光伏系统为例,根据IEC 62109等安规标准,1500V高压系统在增强绝缘条件下,隔离器件的爬电距离需达到14mm以上。纳芯微NSIP984x-DSWWR系列采用超宽体SOWW16封装,将爬电距离延长至15mm,并支持7.5kVrms隔离耐压(安规证书申请中),通过更长的爬电距离与更高的隔离耐压,满足高压系统的安规要求,帮助客户简化系统认证难度。  此外,当系统选用超宽体隔离接口器件时,选用相同封装的NSIP984x-DSWWR系列为其供电,无需再单独配置隔离电源模块或变压器,既是满足安规要求的更简洁方案,也是降低BOM成本和设计复杂度的更优选择。  例如,当用户想在系统中实现具有超宽体爬电距离的隔离CAN通信电路时,有以下几种IC方案与隔离电源方案:  IC方案1:超宽体隔离器+接口  供电特点:需要提供超宽体变压器/模块,面临额外超宽体认证和大尺寸的挑战  IC方案2:宽体隔离器+隔离接口  供电特点:需要提供两级外置宽体供电串行,整体尺寸大且比较复杂  IC方案3:宽体隔离电源(集成变压器和数字隔离器)+隔离接口  供电特点:需要提供一级外置宽体供电  IC方案4:超宽体隔离电源(集成变压器和数字隔离器)+非隔离接口  供电特点:不需要额外提供隔离电源,集成度最高,认证最简单  RE性能大幅优化  轻松通过CISPR32 Class B测试  纳芯微NSIP984x全系列针对EMI的RE性能进行了大幅优化,在两层PCB板、外围电路无磁珠、无拼接电容、输入5V、带载100mA的测试条件下,NSIP984x-Q1系列均可轻松通过CISPR32 Class B 测试,并保有裕量。外围电路的简化和业内卓越的EMI性能可大大降低系统BOM成本和设计调试难度,缩短终端产品的上市时间。  通过内置变压器缩小系统尺寸  提升可靠性  传统方案中,数字隔离器需单独配置电源进行供电,无论是采用电源模块还是外置变压器,分立方案对系统尺寸和可靠性均会带来挑战。NSIP984x系列内部集成变压器和四通道数字隔离器,属于二合一产品,外围电路无需单独配置电源,相比分立方案可显著降低系统尺寸,尤其在外置电源模块和变压器的方案中,可能因额外的器件和多次焊接带来系统可靠性的问题,而NSIP984x系列采用全半导体生产工艺,可显著降低相关风险,提升系统可靠性。  封装和选型  NSIP984x全系工作温度为-40℃~125℃,通道传输速率高达150Mbps,支持100kV/μs的高共模瞬变抗扰度(CMTI);采用SOW16封装的器件已通过UL、CQC、CSA和VDE认证,满足增强隔离要求,目前已全面量产,采用超宽体SOWW16封装的器件安规证书正在申请中,将于近期量产。  丰富的“隔离+”产品  引领隔离芯片标杆  凭借在隔离技术方面的积累和领先优势,纳芯微提供涵盖数字隔离器、隔离采样、隔离接口、隔离电源、隔离驱动等一系列“隔离+”产品,以全生态“隔离+”产品矩阵,为高压系统筑造安全可靠的防线:  “+”代表增强安全:纳芯微“隔离+”产品提供超越基本隔离标准的安全等级,为客户系统构筑更坚固的高低压安全边界。  “+”代表全产品生态:纳芯微以成熟的电容隔离技术IP为核心,拓展出包括数字隔离器、隔离采样、隔离接口、隔离电源、隔离驱动等完整产品组合,为客户提供隔离器件的一站式解决方案。  “+”代表深度赋能应用:纳芯微“隔离+”产品可满足电动汽车高压平台、大功率光储充系统,以及高集成、高效率AI服务器电源等场景的核心需求,实现系统级安全、可靠与高效。
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发布时间:2026-08-14 10:08 阅读量:273 继续阅读>>
纳芯微丨高密度AI服务器电源:HVDC隔离、SiC/GaN驱动、高带宽采样与400MHz实时控制
  文章导读  高密度服务器电源设计:高压、高频、高功率密度和多相控制,带来哪些新的芯片设计要求;  隔离+:800V高压架构下的耐压、CMTI、传输延时与集成设计;  驱动:SiC/GaN高频开关对驱动电流、抗扰能力和延时匹配的要求;  采样:高密度电源中的带宽、量程、精度与小型化设计;  实时控制:多相电源对MCU运算性能、PWM和ADC资源的要求。  五大落地路径  电源设计应对高密度设计需求  AI服务器功率和功率密度不断提升,对电源的通流能力、转换效率和散热带来更大挑战,设计主要从以下五个方向进行优化:  大功率回路硬件扩容  一方面选用大规格功率半导体器件,或采用多器件并联提升回路通流能力;另一方面采用多相交错电源架构,通过多个功率子模块协同工作,针对重载、轻载等不同工况优化电源转换效率,是当前大功率PSU的主流设计思路。  系统架构高压化(HVDC高压直流)  800V高压母线方案大范围普及,通过提升系统额定电压降低回路传输电流,减少线缆、铜排的传导损耗,同时缩减母线铜材占用空间,从系统层面提升整机功率密度。  开关电源高频化  利用SiC、GaN等宽禁带功率器件的高频特性,提高电源开关频率,缩小变压器、电感、电容等无源器件体积,是提升电源功率密度的重要技术路径。  软开关拓扑+开关速率优化  通过提高开关速度或采用软开关技术降低功率器件的开通和关断损耗,并通过降低损耗减小散热器尺寸,进一步节省PCB板卡空间。  液冷散热+高密度PCB布局  采用浸没式、冷板式液冷等方案提升散热能力;同时结合元器件小型化和高密度PCB布局,提高机箱内部空间利用率。  以上五项优化主要集中在功率主回路,高压、高频和高密度设计也会影响控制回路,对隔离、驱动、采样和实时控制芯片的性能与集成度提出更高要求。  四类芯片设计挑战  高压、高密度带来更高性能要求  隔离类IC  高压安规、抗扰能力与集成化设计要求  高压化是AI电源的重要趋势,隔离芯片作为高低压电气隔离的关键界面,承担系统安规防护作用,在800V及更高电压系统中,主要面临四方面技术要求:  满足安规隔离耐压要求,保障系统用电安全;  高频开关带来节点电位快速跳变,芯片需要较高的CMTI共模瞬态抗扰度,降低高压瞬态干扰造成通信失效、系统误动作的风险;  随着开关频率提升,控制环路响应加快,隔离芯片需要更低的信号传输延时,保障主控与功率侧信号同步;  800V系统对器件爬电距离和封装提出更高要求,分立器件方案会占用更多PCB面积,多功能集成化隔离芯片有助于降低板级空间占用。  针对上述需求,纳芯微采用第三代电容隔离架构,并结合Adaptive OOK自主调制技术。相关产品可支持1500Vrms、2121VDC工作条件,设计使用寿命超30年;典型CMTI共模瞬态抗扰度>150kV/μs,实验室测试可达200kV/μs以上;最高通信速率150Mbps,信号传输延时可控制在15ns以内,满足高速控制链路需求。  基于自研隔离技术,纳芯微形成了丰富的隔离产品矩阵,覆盖数字隔离器、隔离采样、隔离接口、隔离电源、隔离栅极驱动等产品,并推出二合一、三合一等集成化产品,如隔离电源+隔离接口二合一芯片、隔离电源+隔离驱动+隔离采样三合一芯片,可通过单颗器件集成多项功能,减少外围器件数量和电路复杂度。  纳芯微隔离产品覆盖不同隔离等级和爬电距离需求,基于在光储1500V高压应用中的技术积累,相关产品可适配800V HVDC数据中心高压母线,并面向更高电压等级的应用需求进行产品布局。爬电距离规格覆盖2mm、8mm、15mm等,其中2mm器件适用于低压小型电源的功能绝缘需求,8mm、15mm器件可满足高压系统的加强绝缘需求,适配不同功率等级PSU的选型。  驱动类IC  大电流、高抗扰、集成负压,适配新一代功率器件  随着SiC、GaN等宽禁带功率器件的应用,隔离驱动芯片面临三方面更高要求:  大功率器件通常具有更大的结电容,同时电源开关速度不断提升,驱动芯片需要在更短时间内完成功率器件结电容的充放电,因此需要更强的拉灌电流能力;  驱动异常可能导致功率器件失效,因此对驱动IC的CMTI共模瞬态抗扰能力提出更高要求;  高开关频率下死区时间缩短,对驱动通道的延时一致性提出更高要求,同时也推动驱动芯片向更高集成度发展。  纳芯微针对数据中心高密度电源的驱动产品主要包括高性能隔离驱动和GaN专用驱动两类,可适配不同功率器件的驱动需求:  高性能隔离驱动:产品按输入类型分为光耦兼容电流输入、TTL/CMOS电压输入两大系列;功能覆盖UVLO欠压保护、米勒钳位、DESAT退饱和保护、软关断、故障报警等,部分型号进一步集成隔离ADC及功能安全相关电路。相关产品输出拉灌电流可达±10A,可适配800V架构下大功率SiC器件的驱动需求。  GaN专用隔离驱动芯片:GaN器件导通阈值较低、开关速度快,对误导通抑制提出更高要求。传统方案通常通过外部分立电路实现负压关断,占用一定板级空间。纳芯微GaN驱动芯片集成负压生成电路,可直接实现负压关断,减少外围辅助供电器件和PCB面积占用;产品覆盖高压GaN、低压GaN及不同输出电流规格,为不同应用提供相应选型。  纳芯微驱动方案覆盖AI服务器电源前级SST、整流模块、BBU/CBU储能单元、二次/三次侧DCX变换器、板载千瓦级IBC电源及多相交错Buck电源等环节,并支持单向高压GaN、单向低压GaN、双向GaN及不同规格SiC器件。  采样与信号处理IC  多方案分层落地适配AI服务器电源采样需求  AI服务器电源控制环路速度提高、电磁环境更加复杂,对采样器件的带宽、CMTI共模瞬态抗扰能力和量程提出了更高要求。电流采样常见方案包括集成霍尔、采样电阻+隔离运放、开环电流传感器和CT电流互感器等,不同方案在体积、精度、带宽及磁滞等方面各有特点,需要根据具体应用选择。  功率密度优先的设计中,集成霍尔电流传感器通过集成基准、OCP过流保护等功能,减少外围调理电路;对采样精度要求更高的场景,则采用采样电阻+隔离运放架构。纳芯微产品覆盖这两类技术路线。  以霍尔电流传感器为例,纳芯微针对不同电压、电流等级布局了多款产品:  800V高压AIDC应用:耐压1550V、50A量程、8mm爬电距离、2MHz带宽;  54V/12V低压电源:4×4mm小型封装、100A量程;  大功率SST等高电流应用:200A以上大量程线性霍尔产品  实时控制专用MCU  高主频、多通道,满足电源实时控制需求  电源实时控制MCU是数字控制与功率硬件之间的重要桥梁。多相交错拓扑带来多路PWM同步输出需求,叠加开关频率提升,对MCU的实时运算能力、采样通道数量及控制精度提出了更高要求。  纳芯微电力电子专用MCU覆盖200MHz~400MHz Cortex-M7单核/多核架构,针对电源应用优化运算性能、片上存储、PWM及工业通信接口等资源配置,适配不同功率等级的服务器电源:  7系列实时控制MCU:双400MHz Cortex-M7内核,搭载32路HRPWM、40路模拟采样通道,可用于大功率SST、HVDC AC-DC PSU等实时控制场景;  5系列实时控制MCU:240MHz单核Cortex-M7,配置16路PWM输出,可用于PSU、DC-DC电源等应用;  1系列实时控制MCU:200MHz单核Cortex-M7,适用于板载IBC、Buck等电源控制场景。  面向AI数据中心电源高压、高频、高功率密度的发展趋势,纳芯微已形成隔离、驱动、信号采样和实时控制MCU等核心产品组合。  以整机PSU为例,除上述四类产品外,还包括NTC温度传感器、高精度电压基准源、反激控制芯片、低压LDO、热插拔保护控制器等器件,满足温度监测、电压基准、辅助供电及系统保护等功能需求。  同时,纳芯微可结合客户具体的系统设计需求提供芯片选型与应用支持,根据整机尺寸、额定功率、母线电压、散热架构等参数,协助进行器件选型和方案优化,为AI服务器电源不同架构和功率等级提供相应的产品与技术支持。
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发布时间:2026-08-13 09:49 阅读量:248 继续阅读>>
展会信息:太阳诱电将参展PCIM Asia Shenzhen 2026
脑电信号采集的高集成前端:芯动神州ADSD1299八通道24位Delta-SigmaADC
  脑电信号(EEG)幅度通常在10uV至100uV之间,远低于常规运放的输入失调电压。在传统脑电采集前端中,信号从电极出发需依次经过仪表放大器、高通滤波器、后级增益级,最终进入ADC——每一级模拟电路都在叠加噪声,侵蚀本已微弱的信号裕量。ADSD1299是芯动神州推出的一款面向脑电与生物电势测量的专用模拟前端芯片,以单芯片方案替代传统分立式信号链,将低噪声PGA、24位Delta-SigmaADC、偏置驱动与导联检测全部集成于TQFP-64封装(10mmx10mm),大幅压缩了脑电采集设备的BOM清单与PCB面积。  关键参数  一、1.35uVpp输入参考噪声:直接采集微伏信号的前提  脑电信号幅度分布在数微伏到上百微伏之间,模数转换前端的输入参考噪声必须显著低于信号下限。ADSD1299在70Hz带宽、PGA增益24倍条件下,输入参考噪声仅为1.35uVpp。这意味着10uV的alpha节律信号在芯片内部不会被本底噪声淹没——传统三级模拟链路中仪表放大器的第一级噪声、高通滤波电阻的热噪声、后级ADC的量化噪声,在单芯片方案中被一次性规避。300pA的输入偏置电流是另一个关键指标。脑电电极与皮肤的接触阻抗随皮肤状态变化,干燥皮肤时可达数百kohm。偏置电流越小,接触阻抗变化引入的电压偏移就越小,信号基线在长时间记录中更稳定,无需频繁校准。  二、偏置驱动与导联脱落检测:片上集成的实用功能  脑电采集中,偏置驱动电路将患者体电位拉至ADC共模范围,导联脱落检测实时监控电极与皮肤是否脱离。在分立方案中,这两个功能模块各需至少一颗运放及外围阻容网络。ADSD1299将两者全部集成,节省了外部器件与布线面积。偏置驱动放大器可通过寄存器灵活配置反馈电极——任一通道的正/负输入端均可独立路由至偏置网络,兼容顺序蒙太奇与参考蒙太奇两种测量配置。导联脱落检测支持直流(上下拉电阻)与交流(激励电流)两种模式,检测结果通过专用状态寄存器上报,无需软件对ADC数据进行轮询判断。  三、从8通道到多通道:菊花链级联应对临床系统需求  临床脑电系统通常需要32至128通道。ADSD1299支持菊花链多器件级联:DOUT串接下一级DAISY_IN,仅需四线SPI即可控制链上全部器件。以2kSPS数据速率、4MHzSCLK计算,单条链最多10颗器件实现80通道同步采集,START引脚的硬件同步机制确保各器件采样时刻对齐于同一时钟周期。此外,片内集成测试信号发生器、温度传感器与内部振荡器。对脑电设备制造商而言,外部测试校准信号源也可省略,进一步压缩BOM。  四、250SPS至16kSPS:一套硬件覆盖多种脑电范式  临床静息态脑电通常仅需250至500SPS的采样率。事件相关电位(ERP)研究需要2kSPS以上以分辨毫秒级波形特征,稳态视觉诱发电位(SSVEP)同样需要较高采样率。ADSD1299的数据速率通过寄存器可在全范围内切换,同一套硬件无需更换即可适配从临床诊断到脑-机接口研究的多种应用场景。  五、医疗器械长生命周期的供货保障  脑电采集系统属于有源医疗器械,产品注册周期长、上市后硬件平台通常需稳定供货5年以上。ADSD1299在国内量产,寄存器接口与ADS1299-x系列兼容,现有产品可在不修改固件的前提下进行替换验证。芯动神州本土FAE团队可提供从寄存器配置、偏置驱动调优到EMC合规测试各环节的技术支持,降低长周期医疗产品对跨国供应商的依赖。  六、结语  脑电采集系统的技术演进方向,正在从提升模拟前端性能的独立指标,转向降低系统集成复杂度。当一颗芯片完成放大、滤波、偏置驱动与导联检测的全部模拟功能,研发团队可以将更多精力投入数字信号处理算法的优化——这对脑电设备的工程化落地具有明确的加速价值。
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发布时间:2026-08-05 09:55 阅读量:340 继续阅读>>
国际权威认证 | 纳芯微NSSine™实时控制MCU获ISO 26262 A<span style='color:red'>SI</span>L B认证,筑牢车载电机电源安全底座
  近日,纳芯微NSSine™系列实时控制MCU/DSP——中端算力NS800RT5/3 系列 正式通过德国DEKRA颁发的ISO 26262 ASIL B功能安全产品认证(证书编号:ZP/C059/26)。该认证由国际独立第三方权威机构完成全面评估与验证,标志着NSSine™系列在车规级领域的又一重要里程碑,可为车载充电机(OBC)、DC-DC变换器、汽车空调压缩机、热管理系统、充电桩等汽车电子应用提供经过验证的高可靠实时控制解决方案,进一步助力客户加速车规产品开发与量产落地。  国际权威认证,筑牢车规安全基石  ISO 26262是全球汽车行业公认的功能安全标准,针对道路车辆中电子电气系统的安全性提出了严格的开发流程与验证要求。ASIL(汽车安全完整性等级)从A到D分为四级,ASIL B 是车载充电机(OBC)、DC-DC变换器、空调压缩机、热管理系统等应用常见的功能安全等级要求,是车载MCU进入主流汽车供应链的关键准入门槛。  本次认证由德国DEKRA Testing and Certification GmbH独立完成评估与测试,认证依据ISO 26262:2018第2、5、8、9部分要求开展,覆盖产品设计、安全机制及相关硬件要求。  NS800RT3/5系列以SEooC(Safety Element out of Context,脱离上下文安全元件)形式通过认证,可作为安全元件集成至满足ASIL B要求的汽车系统中。根据认证要求,客户可结合产品安全手册完成安全机制配置,并基于系统安全目标开展整车级功能安全验证。  实时控制 x 功能安全  打造车载电源与热管理可靠平台  中端算力NS800RT5/3系列是NSSine™实时控制MCU/DSP产品矩阵的重要成员,面向车载充电机(OBC)、DC-DC变换器、汽车空调压缩机、热管理系统、充电桩等汽车电子应用场景。  在汽车闭环控制系统中,作为核心"决策与执行中心",承担数据采集与验证、控制算法运算、指令输出与监控、故障诊断与响应等关键任务。  此外,产品内置44个基础ASIL B安全功能模块,包括Cortex-M7处理器安全机制、Flash/SRAM ECC校验、CRC校验等。并定义了三项顶层安全目标(TLSR),覆盖:  • 避免MCU输出异常控制值导致受控对象出现非预期动作;  • 正确检测反馈系统输出,避免影响闭环控制;  • 保证通信交互系统正常运行,避免异常功能触发。  当检测到相关故障时,芯片可在故障容忍时间间隔(FTTI)≤100ms内进入安全状态,包括芯片复位或ERRORSTS故障信号触发,从而提升系统整体安全可靠性。  持续深耕功能安全  构建车规级产品矩阵  功能安全是车规级芯片进入全球主流汽车供应链的核心门槛,也是纳芯微持续深耕的战略方向。  2021年12月,纳芯微率先通过ISO 26262 ASIL D "Managed"(体系建立)级别认证;此后持续、系统性地推进功能安全研发能力建设及流程体系优化,并通过德国TÜV莱茵的严格审核,升级至ASIL D "Defined-Practiced"(体系实践)级别——成为国内少数在功能安全领域完成从"体系建立"到"体系实践"能力跃迁的芯片企业。纳芯微正以体系化的功能安全能力为底座,持续推出满足严苛标准的车规级芯片产品,为智能电动化时代的汽车安全保驾护航。
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发布时间:2026-07-24 09:52 阅读量:551 继续阅读>>

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