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    • 邱柏順:全球碳化硅與氮化鎵市場最新趨勢及展望
    • 寬禁帶半導(dǎo)體加速“低碳化”和“數(shù)字化”范式變化
    • 華中科大教授彭晗:寬禁帶功率器件應(yīng)用機遇和挑戰(zhàn)
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助力“低碳化”與“數(shù)字化”,英飛凌如何推動寬禁帶半導(dǎo)體創(chuàng)新?

08/12 17:39
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伴隨新能源多應(yīng)用市場的蓬勃發(fā)展,第三代半導(dǎo)體技術(shù)對新質(zhì)生產(chǎn)力的支撐作用日益增強。以碳化硅氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體已成為綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力,幫助實現(xiàn)更高的功效、更小的尺寸、更輕的重量、以及更低的總成本。作為全球功率系統(tǒng)領(lǐng)域的半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者,英飛凌在第三代半導(dǎo)體如碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)領(lǐng)域持續(xù)布局,通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)能擴張及市場應(yīng)用拓展,為光儲、智能家居、新能源汽車等低碳化趨勢下的關(guān)鍵行業(yè)提供了高性能的功率半導(dǎo)體解決方案,推動了行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。

近日,全球功率系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者英飛凌攜廣泛的功率及電源類半導(dǎo)體產(chǎn)品亮相“2024慕尼黑上海電子展”。以“低碳化和數(shù)字化推動可持續(xù)發(fā)展”為主題,全面展示了英飛凌在綠色低碳可持續(xù)技術(shù)領(lǐng)域的深厚積淀,以及在綠色能源與工業(yè)、智能家居、電動汽車等應(yīng)用市場的創(chuàng)新解決方案。

在展會期間,英飛凌還首次舉辦“2024英飛凌寬禁帶論壇”,聚焦于第三代半導(dǎo)體新材料、新應(yīng)用的最新發(fā)展成果,與行業(yè)伙伴共同探討寬禁帶領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展,攜手推動低碳化和數(shù)字化的發(fā)展進程。

在9日上午的主論壇開場致辭中,英飛凌科技全球高級副總裁及大中華區(qū)總裁、英飛凌科技消費、計算與通訊業(yè)務(wù)大中華區(qū)負責(zé)人潘大偉指出,“半導(dǎo)體解決方案是實現(xiàn)氣候目標的關(guān)鍵,寬禁帶半導(dǎo)體能顯著提升能源效率,推動實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型?!痹诋?dāng)前綠色低碳化的大背景下,以碳化硅和氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體作為新材料和新技術(shù)已開始廣泛應(yīng)用于新能源、電動汽車、儲能、快充等多個領(lǐng)域。作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,英飛凌憑借持續(xù)的技術(shù)革新與市場布局,在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)揮著引領(lǐng)作用,致力于滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對于更高能效、更環(huán)保的半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。“

潘大偉接著介紹了全球氣候變化的嚴峻形勢,指出碳排放日益增加,全球溫度不斷升高。他強調(diào),在這樣的背景下,寬禁帶半導(dǎo)體材料如碳化硅和氮化鎵,因其在節(jié)能方面的優(yōu)越性能,成為解決氣候問題的重要使能技術(shù)。需要指出的是,寬禁帶半導(dǎo)體器件具有體積小、功耗低、高能效等特性,可以大幅提升能源使用效率,從而減少碳排放。

他進一步說明,英飛凌在全球功率系統(tǒng)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,尤其是在碳化硅和氮化鎵技術(shù)上積累了豐富的經(jīng)驗。英飛凌在碳化硅領(lǐng)域擁有20多年的技術(shù)積累和應(yīng)用經(jīng)驗,其全面的產(chǎn)品和解決方案組合廣泛應(yīng)用于光伏、儲能、電機驅(qū)動數(shù)據(jù)中心通信電源、新能源汽車充電以及車載充電器等多個領(lǐng)域。潘大偉特別提到,英飛凌正在持續(xù)擴建馬來西亞居林工廠,旨在將其打造為全球最大的200毫米(8英寸)碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓廠,并計劃在質(zhì)量驗證通過后的3年內(nèi)全面過渡到200毫米(8英寸) 產(chǎn)能,以滿足市場需求。

此外,英飛凌在去年成功收購了GaN Systems公司,這一收購進一步增強了其在氮化鎵領(lǐng)域的競爭力。兩家公司通過在技術(shù)和專利上的優(yōu)勢互補,使得英飛凌在氮化鎵的產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用推廣上更具優(yōu)勢。潘大偉指出,英飛凌和GaN Systems的結(jié)合,壯大了英飛凌自身的氮化鎵產(chǎn)品陣容,目前英飛凌共有超過350個氮化鎵技術(shù)專利族和450位氮化鎵技術(shù)專家,極大地增強了其在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)實力和市場競爭力。

潘大偉還提到,英飛凌未來將繼續(xù)推進低碳化的公司愿景,通過與客戶和合作伙伴的緊密合作,共同應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)。英飛凌致力于通過高效的半導(dǎo)體技術(shù),推動全球向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型,創(chuàng)造一個更加環(huán)保和可持續(xù)的未來。

邱柏順:全球碳化硅與氮化鎵市場最新趨勢及展望

Yole Group化合物半導(dǎo)體資深分析師邱柏順從行業(yè)分析的角度向與會者分享了全球碳化硅與氮化鎵市場最新發(fā)展趨勢及展望。

邱柏順指出,電氣化是當(dāng)前全球的一個關(guān)鍵趨勢,所有設(shè)備都需要電力驅(qū)動,而半導(dǎo)體在其中起到重要作用。綠能再生能源,如光伏和風(fēng)電,是未來的應(yīng)用方向。此外,提高系統(tǒng)能效、減小設(shè)備體積和碳排放也是重要方向。

在這些趨勢中,有幾個項目值得注意。例如,未來的系統(tǒng)需要更高的功率密度,使得系統(tǒng)變得更小但功率更大。此外,混合解決方案將光伏、儲能和充電整合在一起,實現(xiàn)更高集成度。智能化和數(shù)字化也是未來系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

邱柏順還深入探討了功率應(yīng)用的不同程度。從低功率應(yīng)用,如手機和家電,到中功率應(yīng)用,如汽車和工業(yè),再到高功率應(yīng)用,如光伏、風(fēng)電和電網(wǎng),碳化硅和氮化鎵在這些不同的應(yīng)用中都有巨大的市場潛力。

碳化硅在汽車行業(yè)的應(yīng)用目前最為主流,未來將向更高功率發(fā)展。而氮化鎵則從低功率應(yīng)用,如手機充電器,逐步擴展到其他消費類產(chǎn)品,并希望在車載應(yīng)用中取得突破。Yole Group預(yù)測,未來五年,氮化鎵市場規(guī)模將達到22億美元,而碳化硅市場規(guī)模將達到100億美元。

邱柏順表示,SiC 已逐漸在電動車主驅(qū)逆變器中扮演要角,2023年SiC全球市場已經(jīng)達到27億美元,其中汽車占據(jù)70%到80%的市場,未來隨著電氣架構(gòu)將往800V邁進,而耐高壓SiC 功率元件預(yù)料將成為主驅(qū)逆變器標配。此外,還有光伏、風(fēng)電,這兩個領(lǐng)域?qū)iC需求,未來可以占據(jù)15%到20%的市場份額。從全球來看,中國在新能源車市場上占有超過一半的份額,充電樁數(shù)量也遠高于其他國家。歐洲和美國在推動新能源車方面也有明顯增長,但仍落后于中國。

未來幾年,800伏電動汽車市場將迅速增長,采用碳化硅方案的車型將逐漸增多。充電器市場方面,AC-DC和DC-DC拓撲結(jié)構(gòu)將進一步發(fā)展,碳化硅在這些領(lǐng)域也將有更廣泛的應(yīng)用。

目前,全球有許多碳化硅生產(chǎn)制造工廠正在運行或建設(shè)中,包括意法半導(dǎo)體、英飛凌等公司在歐洲、美國、東南亞和中國都有布局。未來,從6英寸到8英寸的發(fā)展將是關(guān)鍵。氮化鎵方面,手機充電器是目前最主要的應(yīng)用市場,未來將擴展到更多的消費類和汽車應(yīng)用。氮化鎵在數(shù)據(jù)中心和AI服務(wù)器中的應(yīng)用也有很大潛力,特別是在節(jié)能和高能效方面。

最后,從供應(yīng)鏈角度看,IDM模式將在未來得到更廣泛的應(yīng)用和認可,特別是在車用半導(dǎo)體和數(shù)據(jù)中心等細分市場中,芯片廠商會普遍采用IDM模式。代工廠和無晶圓廠模式仍將存在,但整個行業(yè)的業(yè)務(wù)模式將逐漸向IDM模式傾斜。

寬禁帶半導(dǎo)體加速“低碳化”和“數(shù)字化”范式變化

英飛凌科技副總裁、英飛凌科技消費計算與通訊業(yè)務(wù)大中華區(qū)市場營銷負責(zé)人劉偉先生和英飛凌科技副總裁、英飛凌科技工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)大中華區(qū)市場營銷負責(zé)人沈璐女士帶來了主題演講《寬禁帶創(chuàng)新技術(shù)加速低碳化和數(shù)字化》。

基于在SiC領(lǐng)域的豐厚積累,英飛凌擁有40多年對SiC工藝制程、封裝和失效機理的理解,全球最大的8英寸碳化硅功率晶圓廠以及業(yè)界最廣泛的SiC產(chǎn)品組合、應(yīng)用市場、客戶群覆蓋。尤其是推出的新一代CoolSiCTM MOSFET Gen2技術(shù),與上一代產(chǎn)品相比,將MOSFET的主要性能指標(如能量和電荷儲量)提高了20%,顯著提升整體能效。

在GaN方面,自去年10月完成收購氮化鎵系統(tǒng)公司(GaN Systems),目前英飛凌的氮化鎵產(chǎn)品組合包括高壓和中壓的BDS、感測、驅(qū)動和控制系列,可廣泛應(yīng)用于AI服務(wù)器、車載充電器(OBC)、光伏、電機控制、充電器和適配器等。如在AI服務(wù)器領(lǐng)域,基于AI系統(tǒng)對更高功率的需求,進一步增加了半導(dǎo)體的使用量。

沈璐首先登臺,她強調(diào)了2020年后全球面臨的巨大不確定性,同時指出全球正在經(jīng)歷數(shù)字化和低碳化的范式變化。這一變革,不僅改變了技術(shù)發(fā)展的方向,也重塑了全球市場的格局。

沈璐展示了一組關(guān)于低碳化的數(shù)據(jù):2023年7月成為人類歷史上最熱的一個月,但這一年也是全球可再生能源裝機量大幅增長的一年,新增裝機容量達到510吉瓦,同比增長50%。她特別提到,中國在2023年實現(xiàn)了可再生能源發(fā)電裝機總量占全國總裝機比重一半以上的里程碑。這表明,全球在降低二氧化碳排放方面已經(jīng)達成共識,低碳化的實質(zhì)是電氣化,無論在發(fā)電端還是用電端。

根據(jù)國際能源署的預(yù)測,到2030年全球?qū)τ诠夥b機量的總需求將達到5400吉瓦,是2023年全球光伏裝機量的4倍。而新能源汽車的發(fā)展同樣帶來巨大的需求,預(yù)計到2030年全球新能源汽車銷量將達到5400萬輛,是2023年的3倍左右。沈路指出,這標志著全球可再生能源和新能源的發(fā)展才剛剛起航。

隨后,沈璐詳細講解了碳化硅技術(shù)的應(yīng)用前景。她提到,未來五年內(nèi),80%以上的碳化硅將應(yīng)用于電動汽車相關(guān)領(lǐng)域,這其中就包括了車載充電器。同時,在光伏升壓站和儲能應(yīng)用領(lǐng)域,碳化硅也展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。碳化硅技術(shù)不僅能提升系統(tǒng)效率,還能降低系統(tǒng)體積,提高能源轉(zhuǎn)換效率。沈璐指出,這對工商業(yè)場景中的儲能應(yīng)用尤為重要,碳化硅是幫助企業(yè)提升投資回報率的最佳技術(shù)。

沈璐繼續(xù)介紹道,除了光伏和儲能之外,碳化硅在不同電源應(yīng)用場景、數(shù)據(jù)中心不間斷電源、軌道交通牽引用電、熱泵和燃料電池車的空氣壓縮機驅(qū)動等方面,也展現(xiàn)出不可替代的作用。

隨后,劉偉分享了數(shù)字化的相關(guān)數(shù)據(jù)以及結(jié)合應(yīng)用的深刻洞察。他強調(diào),數(shù)字化已經(jīng)深入到日常生活中的方方面面,并在電力消耗上提出了新的挑戰(zhàn)。他指出,中國數(shù)據(jù)中心在2022年消耗了全國總用電量的3%左右,預(yù)計到2025年這一比例將提升至4-5%。此外,GPT-4的訓(xùn)練用電量達到了驚人的2億度電,這相當(dāng)于數(shù)萬家庭一年的總用電量。

劉偉還提到,到2027年全球物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備將突破300億個,這些設(shè)備對電力的需求將顯著增加。他表示,人工智能的發(fā)展同樣需要大量的能源,并引用數(shù)據(jù)表明,超過三分之二的碳排放來自能源的生產(chǎn)和使用。因此,提高能源的生產(chǎn)、傳輸、使用和存儲效率,是全球節(jié)能減排的重要課題。英飛凌的寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)將在電力轉(zhuǎn)換和功率密度提升方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

接下來,劉偉詳細介紹了氮化鎵技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。他提到,氮化鎵充電器因其高功率密度和高效率,已經(jīng)成為市場上的主流產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于手機充電器和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。劉偉還指出,在電動汽車的OBC和DCDC應(yīng)用場景中,氮化鎵技術(shù)也展現(xiàn)出巨大的潛力,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率密度和效率。

劉偉繼續(xù)分享了英飛凌在氮化鎵領(lǐng)域的戰(zhàn)略和市場布局。他提到,英飛凌通過收購GaN Systems,極大豐富了其產(chǎn)品組合,能夠覆蓋廣泛的電壓范圍且擁有多種封裝技術(shù),能夠滿足不同應(yīng)用的需求。此外,英飛凌目前在氮化鎵領(lǐng)域擁有超過350個氮化鎵技術(shù)專利族,持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。他特別提到,英飛凌在奧地利和馬來西亞設(shè)有自有制造工廠,同時也有外部代工合作伙伴,能夠確保供應(yīng)鏈的安全和穩(wěn)定。

最后,劉偉總結(jié)道,氮化鎵市場規(guī)模預(yù)計到2029年將超過22億美元,英飛凌在這一領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位無可動搖。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和市場布局,英飛凌將在未來能源轉(zhuǎn)換和數(shù)字化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。

華中科大教授彭晗:寬禁帶功率器件應(yīng)用機遇和挑戰(zhàn)

在一場聚集了眾多電力電子領(lǐng)域?qū)<业恼搲?,華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師彭晗女士以其深厚的學(xué)術(shù)背景和豐富的研究經(jīng)驗,為與會者帶來了一場名為“寬禁帶功率器件應(yīng)用機遇和挑戰(zhàn)”的主題演講。她的演講從電力電子半導(dǎo)體器件的發(fā)展歷程開始,描繪了一個從傳統(tǒng)硅基器件到如今寬禁帶功率器件的技術(shù)演進過程。

彭晗教授指出,電力電子的發(fā)展經(jīng)歷了晶閘管、硅MOSFET和硅IGBT三個重要階段。如今,隨著技術(shù)的進步,寬禁帶功率器件已經(jīng)成為了新的核心。她詳細介紹了寬禁帶功率器件在擊穿電壓、飽和載流子速率、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能等方面的優(yōu)越性,這些特性使其在高壓、高溫和高速場合具有明顯的優(yōu)勢。她說:寬禁帶功率器件已經(jīng)成為電力電子裝備的一個主流器件,也推動著變換器向高頻、高壓和高效的方向發(fā)展。

?在市場規(guī)模上,彭晗教授特別提到了碳化硅器件。她分享了碳化硅器件在市場份額、滲透率和年復(fù)合增長率上的出色表現(xiàn),并深入分析了碳化硅器件的兩種主流結(jié)構(gòu):平面型和溝槽型。她解釋道,平面型工藝相對簡單,器件一致性好;而溝槽型由于無JFET區(qū)域,導(dǎo)通電阻和輸入電容更小,特別適合高壓大電流的應(yīng)用場合。

接著,彭晗教授還詳細討論了氮化鎵器件。她指出,氮化鎵器件與傳統(tǒng)的硅基器件有著顯著的區(qū)別,其平面型結(jié)構(gòu)和高載流子密度使其在導(dǎo)通電阻和開關(guān)速度方面表現(xiàn)突出。然而,氮化鎵器件的耐擊穿電壓較低,短路耐受能力也不如其他器件,這些特性在某些應(yīng)用場景中需要特別注意。

彭晗教授還對比了車規(guī)IGBT、碳化硅MOSFET和氮化鎵器件的靜態(tài)參數(shù)和輸出特性,指出了各自的優(yōu)缺點。她提到,IGBT在小電流下的導(dǎo)通壓降較高,但在大電流下表現(xiàn)優(yōu)異,適用于高溫工作環(huán)境。而碳化硅MOSFET在小電流下的表現(xiàn)則優(yōu)于IGBT,但在大電流下其導(dǎo)通電壓較高。

在講解完技術(shù)細節(jié)后,彭晗教授還分享了寬禁帶功率器件在應(yīng)用中的機遇和挑戰(zhàn)。她強調(diào),提高功率變換器的效率和功率密度,以及確保高可靠性,是寬禁帶功率器件應(yīng)用的重要方向。她以服務(wù)器電源為例,說明在AI技術(shù)日益發(fā)展的今天,提高能量效率的重要性,并指出在遠洋航天等要求高的應(yīng)用場合,高功率密度和高可靠性尤為關(guān)鍵。

然而,她也指出,寬禁帶功率器件在實際應(yīng)用中仍面臨著許多挑戰(zhàn)。例如,不同工況和時間尺度下的特性認識尚不全面,特別是在開關(guān)速度快、寄生參數(shù)高的情況下,電壓電流過沖和電磁干擾的增強都是需要解決的問題。此外,寬禁帶功率器件的老化和失效機制也需要進一步研究,以確保其在極端工況下的可靠性。

彭晗教授以中國能源局白皮書中的新型電力系統(tǒng)建設(shè)為例,展望了寬禁帶功率器件在未來電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。她提出,在電力系統(tǒng)中使用新型功率器件,可以顯著提升關(guān)鍵設(shè)備的容量、效率和經(jīng)濟性,這對未來電力系統(tǒng)的建設(shè)具有重要意義。

寬禁帶讓能源效率更上一層樓

在技術(shù)市場方面,英飛凌科技副總裁、英飛凌科技消費、計算與通訊業(yè)務(wù)大中華區(qū)技術(shù)市場負責(zé)人陳志豪和英飛凌科技高級技術(shù)總監(jiān)、英飛凌科技工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)大中華區(qū)技術(shù)市場負責(zé)人陳立烽則從技術(shù)應(yīng)用的角度介紹了英飛凌寬禁帶產(chǎn)品如何助力能源效率提升。如Si 、SiC 和GaN三種半導(dǎo)體材料器件的技術(shù)特性對比,指出雖然硅超級結(jié)在低開關(guān)頻率中占優(yōu),但SiC和GaN終將主導(dǎo)新型拓撲結(jié)構(gòu)和高頻應(yīng)用;結(jié)合CoolSiC?和CoolGaN?的技術(shù)特性及優(yōu)勢,分別在不同領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例,如在公共電源轉(zhuǎn)換(PCS)系統(tǒng)中采用SiC模塊,可實現(xiàn)>99%的效率,CoolGaN?雙向開關(guān)在微型逆變器中的應(yīng)用等。

陳志豪先生首先提到,據(jù)Yole預(yù)測:到2028年,碳化硅和氮化鎵的總價值將占功率半導(dǎo)體市場的30%以上。關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域包括電動汽車、混動車、再生能源、快速充電和數(shù)據(jù)中心。英飛凌同時擁有碳化硅、氮化鎵和硅襯底的功率器件,每種器件在不同的應(yīng)用場景中展現(xiàn)出不同的優(yōu)勢。

陳志豪指出:“這幾個領(lǐng)域,如電動汽車、混動車,再生能源,快速充電,數(shù)據(jù)中心,這些應(yīng)用領(lǐng)域確定會是推動寬禁帶半導(dǎo)體市場提升的主要動力?!彼麖娬{(diào)英飛凌在這些應(yīng)用中不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,以提高能源效率和系統(tǒng)性能。

陳立烽先生進一步解釋了寬禁帶半導(dǎo)體的應(yīng)用。他詳細講解了幾種拓撲架構(gòu),包括硬開關(guān)的拓撲架構(gòu)(如PFC圖騰柱),軟開關(guān)的拓撲架構(gòu)(如LLC),以及半橋拓撲架構(gòu)。這些架構(gòu)中,碳化硅和氮化鎵器件在高頻硬開關(guān)應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

他展示了一張應(yīng)用圖,詳細描述了各類器件的性能和應(yīng)用場景。例如,在PFC圖騰柱的架構(gòu)中,碳化硅和氮化鎵器件因其優(yōu)異的高頻硬開關(guān)性能而被廣泛應(yīng)用。陳立烽解釋說:“基本上沒有辦法使用傳統(tǒng)硅器件在這種架構(gòu)中達到所需的效率和功率密度,寬禁帶器件則能夠很好地解決這個問題?!?/p>

演講中陳立烽提到,碳化硅和氮化鎵在硬開關(guān)應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢,特別是在高頻硬開關(guān)場景下。碳化硅在開關(guān)損耗和導(dǎo)通電阻方面表現(xiàn)優(yōu)越,且不受溫度影響。氮化鎵在電壓型和電流型控制應(yīng)用中展現(xiàn)出不同的特性,適用于各種高效能應(yīng)用。

陳立烽詳細解釋了氮化鎵器件的兩種控制類型:電壓型控制和電流型控制。他指出:“電流型控制的氮化鎵控制機制復(fù)雜一些,但在特定應(yīng)用中能夠提供更高的效率和性能?!边@種細致的分析幫助與會者更好地理解不同類型寬禁帶器件在各種應(yīng)用中的優(yōu)勢。

陳立烽先生展示了碳化硅MOSFET在混合式太陽能逆變器中的應(yīng)用,通過提高開關(guān)頻率和減少損耗,實現(xiàn)了顯著的效率提升。在不同開關(guān)頻率下,使用CoolSiCTM,可將總半導(dǎo)體損耗降低約41%。這種顯著的損耗減少,使得碳化硅器件在高頻率應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢。

他還分享了一個三電平ANPC架構(gòu)的案例。在這種架構(gòu)中,碳化硅器件展示出極高的效率,達到了99.35%。這種高效率使得碳化硅器件在高功率應(yīng)用中成為理想選擇。此外,碳化硅器件在溫度穩(wěn)定性和高頻性能方面也表現(xiàn)出色,使其在各種復(fù)雜應(yīng)用中具有廣泛的適用性。

此外,陳志豪先生介紹了數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中的拓撲架構(gòu),特別是英飛凌自主研發(fā)的3.3千瓦服務(wù)器電源設(shè)計。該設(shè)計采用了多層堆疊技術(shù),利用英飛凌的碳化硅和氮化鎵器件,提高了功率密度和效率。英飛凌的新一代控制器將在未來服務(wù)器電源中扮演核心角色。

他展示了一張詳細的拓撲圖,解釋了從AC輸入到DC輸出的整個功率轉(zhuǎn)換過程。在這個過程中,英飛凌的碳化硅和氮化鎵器件分別在不同的階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。通過這種設(shè)計,英飛凌成功地將服務(wù)器電源的功率密度提高了約兩倍,從60W/in3達到了160 W/in3。

陳志豪特別指出:“通過提高效率,可以把要解決的散熱問題克服掉?!边@句話完美概括了寬禁帶半導(dǎo)體在提升能源效率和系統(tǒng)性能中的重要性。

最后,陳志豪先生和陳立烽先生總結(jié)了寬禁帶半導(dǎo)體在提高能源效率方面的顯著作用。英飛凌通過全面布局硅、碳化硅和氮化鎵產(chǎn)品,為各類應(yīng)用提供高效能解決方案。他們強調(diào),英飛凌在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的全面布局,不僅包括低壓的OptiMOSTM系列,中壓的CoolGaNTM系列,還包括高壓的CoolMOSTM SJ MOSFET和TRENCHSTOPTM IGBT系列。通過這種全面的產(chǎn)品組合,英飛凌能夠滿足各種應(yīng)用需求,為客戶提供最優(yōu)的解決方案。

 

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英飛凌科技股份公司是全球功率系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者。英飛凌以其產(chǎn)品和解決方案推動低碳化和數(shù)字化進程。該公司在全球擁有約58,600名員工,在2023財年(截至9月30日)的營收約為163億歐元。英飛凌在法蘭克福證券交易所上市(股票代碼:IFX),在美國的OTCQX國際場外交易市場上市(股票代碼:IFNNY)。 更多信息,請訪問www.infineon.com

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