Littelfuse宣布推出IX4352NE低側SiC MOSFET和IGBT閘極驅動器。該款創新的驅動器專門設計用於驅動工業應用中的碳化矽(SiC)MOSFET和高功率絕緣柵雙極電晶體(IGBT)。 IX4352NE的主要優勢在於其獨立的9A拉/灌電流輸出，支援量身定制的導通和關斷時序，同時將開關損耗降至最低。內部負電荷調節器還能提供使用者可選的負閘極驅動偏置，以實現更高的dV/dt抗擾度和更快的關斷速度。此驅動器的工作電壓範圍(VDD-VSS)達35V，具有出色的靈活性和性能。 IX4352NE的突出功能之一是配備內部負電荷泵調節器，無需外部輔助電源設備或DC/DC轉換器。此功能對於關斷SiC...

羅姆(ROHM)針對300kW以下的xEV(電動車)用牽引逆變器，開發出2in1 SiC封裝型模組TRCDRIVE pack共4款產品(750V二款：BSTxxxD08P4A1x4，1,200V二款：BSTxxxD12P4A1x1)。TRCDRIVE...

意法半導體(ST)與吉利汽車集團宣布，雙方簽署碳化矽(SiC)元件長期供應協議，加速碳化矽元件的合作。按照協議規定，意法半導體將為吉利汽車旗下數個品牌之中高階純電動車提供SiC功率元件，協助吉利提升電動車性能、加快充電速度、延長續航里程，以及深化新能源汽車轉型。此外，吉利和ST將在多個汽車應用領域的長期合作基礎上，打造創新聯合實驗室，交流與探索在車用電子/電氣(E/E)架構(如車載資訊娛樂、智慧座艙系統)、進階駕駛輔助(ADAS)和新能源汽車等相關領域的創新解決方案。 吉利汽車集團電驅逆變器已採用意法半導體先進的第三代SiC...

羅姆(ROHM)與意法半導體(ST)宣布，雙方將在意法半導體與羅姆集團旗下SiCrystal現有之6吋碳化矽(SiC)基底晶圓多年長期供貨協定基礎上，繼續擴大合作。根據新簽訂的長期供貨協議，SiCrystal將對意法半導體擴大德國紐倫堡產的碳化矽基底晶圓供應，預計總金額不低於2.3億美元。 意法半導體執行副總裁暨採購長Geoff...

意法半導體(ST)宣布與高效能電源供應商肯微科技合作，設計及研發使用ST的碳化矽(SiC)、電氣隔離和微控制器的伺服器電源參考設計技術。該參考方案適用於電源設計數位電源轉換器應用，尤其在伺服器、資料中心和通信電源的領域。 隨著人工智慧(AI)、5G和物聯網(IoT)的推波助瀾下，對數位服務的需求持續成長，能源及用電控制是資料中心永續發展需面對的重要課題。STDES-3KWTLCP參考設計適用於3kW及更高功率CRPS(一般備援電源供應器)伺服器電源供應器。這項技術進步具有卓越的效率、能更快完成開關任務、降低量損耗和有更加的散熱管理能力。此外，該統解決方案能夠讓客戶有效縮短產品上市時間。 肯微科技擁有全球80...

為了避免讓電動車成為破壞電網穩定的元凶，甚至反過來讓電動車成為電網的安定因子，基於寬能隙元件技術的雙向OBC，將是未來的發展趨勢。 在汽車產業，從底盤到動力傳動、資訊娛樂、連線功能和駕駛輔助系統，車輛設計的幾乎所有方面都在快速發展和創新。純電動車(BEV)若要快速且廣泛地普及，就必須解決充電時間對駕駛人造成的擔憂和壓力，尤其是在長途公路的旅途中。毫無疑問，車載充電器(OBC)設計比大多數領域受到更嚴格的檢視。 在實現更高功率密度和更高效率的OBC過程中，設計人員正在從目前的矽(Si)基解決方案轉向寬能隙(WBG)功率半導體技術，例如碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)。相較於矽基裝置的傳統拓撲，一旦充分瞭解WBG裝置更出色的品質因數(FoM)，設計人員就能憑藉創新概念開發更高切換頻率的新拓撲，並採用以往無法或難以實作的調變方案。此外，有效的熱設計(即採用新散熱概念的創新封裝)，將為未來OBC設計的功率密度和效率開創全新境界。 本文將探討OBC設計的趨勢，比較不同半導體技術的FOM，並介紹了新的表面黏著裝置(SMD)封裝。全方位的解決方案帶來不同拓撲的創新、更高的效率和功率密度，並實現了雙向架構，將電動汽車(EV)整合至智慧電網中。 OBC功能要求更多樣　設計複雜化趨勢難擋 OBC的用途是將電網的交流電轉換為直流電壓，以便為動力電池充電。車輛必須處於停止狀態，OBC才能執行這項工作；若車輛在移動中，必須靠DC/DC來驅動車輛。這個概念勢必會增加車輛載重，還會提高散熱負荷。有鑑於此，OBC加上DC/DC的尺寸和重量必須最小化，以減少對行駛里程及在電力傳動系統占用車內空間的影響，同時仍可支援快速、高效率的充電。 同樣，未來電網法規朝智慧電網發展，當停電和天災發生時，汽車電池有可能扮演緊急電源的角色。這些趨勢都會對OBC設計造成影響，因為這類裝置必須支援雙向電力流動。 在瞭解OBC設計人員的五項關鍵挑戰時，必須掌握這些層面密不可分的關聯性： ‧功率等級不斷提高，以加快充電速度 目前的插電式混合動力車和純電動車(BEV)的OBC功率等級範圍為3.6~7.2kW。ODM現階段的OBC設計在未來3至5年內，會將下一代電動汽車的功率等級提升至7.2~11kW。對於配備800V電池的豪華或高檔車款，OBC的設計功率可達到22kW。 ‧功率密度增加 功率密度增加意味著尺寸和重量減少，有助於延長電動汽車的行駛里程。提高效率不僅可以減少OBC內的熱量積聚(減少熱管理，進而縮小尺寸並提高功率密度)，且還允許從有限的電網源輸送更多電力為動力電池充電，進而縮短有效充電時間。 ‧效率提高 這點與前兩項趨勢密切相關。如果沒有較高效率的功率轉換器，就不可能以較高功率密度實現更高的功率等級。同樣，可能會實施額外法規來管理OBC轉換器的效率目標，例如油箱到車輪的效率。 ‧雙向操作 雙向操作對OBC設計人員構成另一項重大挑戰。隨著電動車越來越普遍，電網的壓力將顯著增加，特別是消費者在每天通勤後的夜間為車輛充電時。電力供應商認識到，電動車中儲存了大量可能並非立即需要的電力。這些電力可以返回電網，或在高峰時段為個別房屋供電，以壓低尖峰時段的電力需求。然而，要做到這一點，OBC需要能夠將電力從動力電池傳回電網，而不僅是為電動汽車充電。 ‧電池電壓持續升高 雖然400V電池至少在未來5年仍會是主流，但800V電池已逐漸獲得青睞，主要誘因是這類電池在充電和為動力馬達供電時，可減少電纜中的電流與相關I2R損耗。 圖1概述OBC設計的最重要趨勢和相應影響，並分別列出關鍵的解決方案推動因素。 圖1　OBC設計趨勢為電源設計人員帶來多項挑戰 為應對這些挑戰，所選擇的拓撲以及所使用的技術都非常重要，尤其是對於切換元件而言。在大多數情況下，WBG解決方案能為提供所需的效能優勢帶來重大貢獻。 Si、SiC和GaN之間的品質因數和技術差異 在分析OBC應用適合的WBG裝置時，第一步是比較每種技術的不同品質因數。這些比較結果已彙整於圖2。 圖2　英飛凌旗下各種技術的FoM比較   每項品質因數都有不同的含義，並以量化方式表示在不同拓撲中產生的影響。值得注意的是，FoM值(包括RDS(on)溫度係數)愈低，該技術就愈適合導入應用中。要選擇正確的技術，不能只評估單一FoM，而是必須考量一系列FoM的組合。 例如，RDS(on)×Qrr+RDS(on)×Eoss+RDS(on)的溫度係數組合顯示，SiC或GaN是硬切換應用(例如CCM圖騰柱PFC)的最佳選擇，其中以前者的性價比最佳。另一方面，RDS(on)×Qoss+RDS(on)*Qg+VF與RDS(on)的溫度係數組合顯示，GaN是最適合軟切換應用的技術，這類應用需在極高的切換頻率(>...

為了避免讓電動車成為破壞電網穩定的元凶，甚至反過來讓電動車成為電網的安定因子，基於寬能隙元件技術的雙向OBC，將是未來的發展趨勢。 創新封裝和散熱方法實現全新散熱設計 然而，在認識WBG技術所帶來優勢的同時，設計人員也必須意識到，散熱效能的改善，是實現這些重要目標的關鍵所在。 在現有SMD設計中，熱傳導路徑是向下通過元件支腳進入PCB，而PCB則是黏合在散熱器上。在具有挑戰性的應用中，功率元件可以安裝在絕緣金屬基板(IMS)上，以提高熱效能，因為這是比標準FR4材料更好的熱導體。然而，熱能具有上升的自然傾向，這使得底部散熱(BSC)設計顯得有些違反直覺。 透過創新封裝，業界發展出頂層冷卻(TSC)的獨立式半導體和功率IC(圖3)。此概念不僅利用熱量向上流動的自然原理，也提供許多額外優勢，皆有利於OBC設計和其他類似應用。 圖3　TSC允許雙面元件放置，使功率密度加倍   在底層冷卻中，通常將水冷板/散熱器連接至PCB/IMS底部以冷卻。這排除了將元件放置在一側的可能性，可降低兩倍的功率密度。此外，半導體裝置熱接合至PCB，亦即兩者將在相同的溫度下運作。由於FR4的Tg低於許多WBG裝置的操作溫度，因此無法充分發揮潛力。 透過將水冷板接合至功率元件的頂端，可輕易解決這些問題，使元件得以放置在兩側，並且WBG裝置能夠在整個操作溫度範圍內使用。 由於IMS通常需要為驅動器和被動元件使用單獨的FR4...

英飛凌(Infineon)推出採用TO-247PLUS-4-HCC封裝的全新CoolSiC MOSFET 2000V裝置，不僅能夠滿足設計人員對更高功率密度的需求，而且即使面對嚴格的高電壓和開關頻率要求，也不會降低系統可靠性。 CoolSiC...

電動車的傳動系統至關重要，其核心元件是牽引逆變器。牽引逆變器是電動交通工具提升效率和永續性的關鍵，會直接影響功率輸出，並大幅改變汽車動力。電動車效率的提升，也必須考慮整合輔助子系統，並運用高階半導體技術。 交通和運輸是日常生活不可或缺的一環，若要達成保護環境的目標，勢必要關注交通相關產業，尤其是減少二氧化碳、氮氧化物等溫室氣體及懸浮微粒的排放。然而，隨著電動車市場持續拓展，原物料和稀土的需求也不斷上升。因此交通轉型不只需要將採用純電動車，為了實現更環保的未來，必須採用節能、永續解決方案。例如傳動系統的電氣化可大幅降低排放量，而新興的半導體功率技術和輔助晶片組，則有助發揮最大能源效率。 目前的汽車傳動系統包括多種元件，例如車載充電器(OBC)、電池管理系統(BMS)、逆變器和牽引馬達(圖1)。這些應用彼此協同運作，提升汽車效率。電池容量和電能效率等因子，都是汽車續航力的關鍵。為了實現最佳駕駛效能，電動傳動系統的所有層面和電動車本身都必須經過最佳化，例如減輕重量、盡可能降低空氣阻力、減少滾動阻力，同時將動能回收效能最大化。整車的設計也必須考慮整合汽車，和智慧型充電基礎設施。同時，依據汽車的預期用途，開發人員需要決定適當的車款及大小來進行設計。為了確保汽車整個生命週期的永續性，生產流程和回收選擇也應納入考量。 圖...

電動車的傳動系統至關重要，其核心元件是牽引逆變器。牽引逆變器是電動交通工具提升效率和永續性的關鍵，會直接影響功率輸出，並大幅改變汽車動力。電動車效率的提升，也必須考慮整合輔助子系統，並運用高階半導體技術。 車廠需降低原物料/稀土需求 (承前文)電動車的出現為傳動系統的配置帶來各種機會。依據OEM具體效能和功能目標，車體內不同位置會裝載多部馬達。純電動車市場快速擴大，因此傳動系統架構的最佳化成為焦點(圖5)。傳動系統的優化目標不只是提升效率，更要將供應有限的原物料和稀土使用發揮最大效益...

研究機構Yole Group預期，在矽光子(Photonics)與功率應用的帶動下，化合物半導體基板跟磊晶圓(Epiwafer)市場規模在未來幾年將出現明顯成長。預估到2029年時，整體化合物半導體基板的市場規模將成長到33億美元，2023年~2029年間的複合年增率(CAGR)為17%。碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)與磷化銦(InP)會是成長排名前三的化合物半導體基板。研究機構Yole...

意法半導體(ST)宣布與致瞻科技合作，為其電動車車載空調中的壓縮機控制器提供意法半導體第三代碳化矽(SiC)MOSFET技術。高效能控制器能為新能源車帶來諸多益處，以60kWh~90kWh動力電池容量的中型電動車為例，續航里程可延長5到10公里，在夏冬兩季的效果尤為明顯。 致瞻科技是目前全球唯一在電動車400V、800V、1,000V平台上導入碳化矽量產空調壓縮機控制器的供應商，至2023年底已有可觀的出貨量。致瞻科技的電動車空調壓縮機控制器選用意法半導體第三代1200V...