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由于 SiC 開(kāi)關(guān)速度較快，因此對(duì)于某些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以減少電感器等無(wú)源元件的尺寸，以降低系統(tǒng)尺寸和成本。光伏發(fā)電和大規(guī)模儲(chǔ)能變得越來(lái)越重要，最終將取代所有污染能源。目前，可再生能源僅占全球總發(fā)電量的一小部分，因此 SiC 將有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展道路。此外，隨著電動(dòng)汽車(chē)?yán)�用率的提高，充電樁將大�?guī)模部署，SiC 最終將成為電動(dòng)車(chē)主驅(qū)動(dòng)逆變器的首選，因?yàn)樗�可以降低�?chē)輛的整體尺寸和重量，提高能效，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

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中國(guó)汽車(chē)首席碳化硅專家安森美OEM技術(shù)Raltron代理負(fù)責(zé)人 吳桐 博士

安森美 (onsemi) 在收購(gòu)上游 SiC 供應(yīng)企業(yè) GTAT之后，產(chǎn)業(yè)鏈的垂直整合實(shí)現(xiàn)了，是世界上為數(shù)不多的能夠從襯底到模塊提供端到端的產(chǎn)業(yè)鏈之一 SiC 包括方案供應(yīng)商 SiC 球生長(zhǎng)、襯底、外延、器件制造、同類(lèi)最佳集成模塊及分立包裝方案。安森美的 SiC 戰(zhàn)略側(cè)重于電動(dòng)汽車(chē)、充電樁、可再生能源等領(lǐng)域 650 V 到 1 200 V SiCMOSFET、650 V 到 1 700 V SiC 二極管，混合 SiC 模塊和全 SiC 模塊。與其他制造商相比，安森美 SiC 由于使用尺寸較大，設(shè)備雪崩能量更高，損耗更小。 die，從而降低 Rdson。

隨著技術(shù)的成熟和成本問(wèn)題的解決，電動(dòng)汽車(chē)及其車(chē)載充電器等車(chē)載電源系統(tǒng) SiC 需求會(huì)越來(lái)越大。儲(chǔ)存在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的太陽(yáng)能和風(fēng)能支持的電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施將由電動(dòng)汽車(chē)的強(qiáng)勁增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)�；�于機(jī)器學(xué)習(xí)、云計(jì)算和在線服務(wù)需求的數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)將促進(jìn)這些數(shù)據(jù)中心的使用 SiC 的更可靠的 UPS。安森美提供高能效和高性能 SiC 滿足這些不同應(yīng)用的需求。SiC MOSFET 其優(yōu)點(diǎn)是高壓器件的導(dǎo)電阻相對(duì)較低，開(kāi)關(guān)速度相對(duì)較快。在高壓小電流的情況下，導(dǎo)電阻相對(duì)較低，從而提高能效，特別適用于電動(dòng)汽車(chē)逆變器和車(chē)載充電 (OBC)、DC-DC 和直流快速充電樁，特別是在 800 V 當(dāng)功率超過(guò)系統(tǒng)時(shí) 150 KW 以上時(shí)，SiC 優(yōu)點(diǎn)特別明顯，提高了整車(chē)效率，可以提高電動(dòng)車(chē)的里程或降低電池容量。由于電池容量的減小可以抵消 SiC 和 Si 功率元件價(jià)差導(dǎo)致成本上升。

SiC芯片可以在更高的溫度下工作(175 ℃至200 ℃)，結(jié)溫超過(guò) 175 ℃的 SiC 該方案將能夠在更高的功率密度下工作，從而比硅基替代方案更具成本效益，幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)師更靈活地選擇滿足應(yīng)用程序需求的最高成本效益方案。

氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 電子遷移率高，能帶間隙高。它們制成的晶體管具有比硅基晶體管更高的擊穿電壓和更耐高溫性，可以突破硅基裝置的應(yīng)用極限，開(kāi)關(guān)速度快，導(dǎo)電阻低，損耗小，能效高。GaN 開(kāi)關(guān)頻率比 SiC 高得多，而 SiC 可靠性高于 GaN。SiC 常用于太陽(yáng)能逆變器、電動(dòng)汽車(chē)充電器、工業(yè)等高壓、高功率應(yīng)用 AC-DC 等應(yīng)用。GaN 通常用于 650 V 蜂窩基站功率放大器、軍用雷達(dá)、衛(wèi)星發(fā)射器、通用射頻放大等高開(kāi)關(guān)頻率應(yīng)用。

(注:本文自轉(zhuǎn)載《IC2022年7月，代理商