用碳化硅解決方案推進功率轉換系統節能減排
——飛兆半導體亞太區市場營銷副總裁藍建銅解讀提供業界領先效率和更高可靠性的全球首款SiC雙極結型晶體管

為努力實現更高的功率密度并滿足嚴格的效率法規要求以及系統正常運行時間要求,工業和功率電子設計人員在進行設計時面臨著不斷降低功率損耗和提高可靠性的難題。然而,在可再生能源、工業電機驅動器、高密度電源、汽車以及井下作業等領域,要想增強這些關鍵設計性能,設計的復雜程度就會提高,同時還會導致總體系統成本提高。全球領先的高性能功率和移動半導體解決方案供應商飛兆半導體公司(Fairchild Semiconductor)首次推出的SiC雙極結型晶體管(BJT)產品組合即可在較高工作溫度下實現較低的總功率損耗。
飛兆半導體亞太區市場營銷副總裁藍建銅在發布這些產品時表示,全球推動提高能效已成為功率半導體持續的增長催化劑,特別是整個電網的能效都要求有較大的提高。為幫助設計人員解決這些難題,新款器件非常適合功率轉換系統的碳化硅(SiC)技術解決方案,進而拓展了公司在創新型高性能功率晶體管技術領域的領先地位。

PV逆變器、工業驅動器、DC-DC轉換器、UPS、風能、EV和HEV,以及井下、地熱和商用航空都可使用SiC雙極結型晶體管
用新材料打造提高能效的技術解決方案
藍建銅說,提高能效的技術解決方案有助于實現高能效應用,如運動控制、HEV/EV和可再生能源,而SiC等新材料的使用將有力地推動這一進程。據預測,到2015年,由于技術逐漸成熟,碳化硅市場有望出現較快的增長。
碳化硅有諸多屬性,如寬帶隙(硅的3倍)、高擊穿電場(硅的10倍)、高導熱率(硅的3倍)、高溫穩定性(硅的3倍)。碳化硅在晶體管的優勢體現在更高的效率(98%以上)、更小的器件(>
飛兆半導體利用碳化硅開發的BJT解決方案具有更高的功率密度;在相同或更低損耗下采用較高的開關頻率,能夠使用較小的電感、電容和散熱片器件;在提高輸出功率的同時可保持系統外形尺寸;更低的系統成本;•對于相同硬件,通過減少損耗和提高功率密度,可減小冷卻裝置或增加功率輸出。此外,這些器件易于使用,具有RON正溫度系數,可采用簡單的基極直接驅動方案,縮短上市時間,實現簡便的系統移植。
飛兆半導體的SiC特性包括:經過優化的半標準化自定義技術解決方案,可充分利用自身較大的半導體器件與模塊封裝技術組合;憑借功能集成和設計支持資源簡化工程設計難題的先進技術,可在節約工程設計時間的同時較大限度地減少元器件數量;具有尺寸、成本和功率優勢的較小型先進封裝集成了領先的器件技術,可滿足器件制造商和芯片組供應商的需求。
首批產品表現優異
在飛兆半導體SiC組合中首先要發布的一批產品是先進的SiC雙極結型晶體管系列,該系列產品可實現較高的效率、電流密度和可靠性,并且能夠順利地進行高溫工作。通過利用效率出色的晶體管,飛兆半導體的SiC BJT實現了更高的開關頻率,這是因為傳導和開關損耗較低(30-50%),從而能夠在相同尺寸的系統中實現高達40%的輸出功率提升。

飛兆半導體SiC BJT具有業界領先性能
這些強健的BJT支持使用更小的電感、電容和散熱片,可將系統總體成本降低多達20%。這些業界領先的SiC BJT性能出眾,可促進更高的效率和出色的短路及逆向偏壓安全工作區,將在高功率轉換應用的功率管理優化中發揮重大作用。
分立式驅動器配合使用
飛兆半導體還開發了即插即用的分立式驅動器電路板(

SiC BJT基礎驅動器板
飛兆半導體為縮短設計時間、加快上市速度,還提供了應用指南和參考設計。應用指南可供設計人員獲取SiC器件設計所必需的其他支持;參考設計有助于開發出符合特定應用需求的驅動器電路板。
飛兆半導體的SiC BJT采用TO-247封裝;符合條件的客戶從現在起即可獲取工程設計樣品。
鞏固創新優勢
藍建銅較后表示,飛兆半導體在功率半導體器件領域掌握的專業技術非常符合不斷發展的碳化硅市場狀況。公司的SiC產品組合將提供當前競爭對手望塵莫及的速度、靈活性和總體性能優勢。飛兆半導體致力于打造可幫助客戶實現成功的解決方案,通過不斷與客戶合作提供出色的多市場半導體產品,注重創新、服務和生產的卓越性。

SiC BJT驅動器規劃圖
通過在產品組合中引入基于SiC技術的新產品成員,飛兆半導體進一步鞏固了其在創新型高性能功率晶體管技術領域的產品領先地位。飛兆半導體SiC解決方案將幫助功率產品開發人員獲得成功。
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