SiC解決方案為功率轉換系統提供高效率、高可靠性

飛兆半導體亞太區市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)副總裁藍建銅告訴記者，要在可再生能源、工業(yè)電機驅動(dòng)器、高密度電源、汽車(chē)以及井下作業(yè)等領(lǐng)域增強這些關(guān)鍵設計性能，設計的復雜程度就會(huì )提高，同時(shí)還會(huì )導致總體系統成本提高。為幫助設計人員解決這些技術(shù)難題，飛兆公司從采用新材料入手。最近飛兆推出了非常適合功率轉換系統的碳化硅(SiC)技術(shù)解決方案。

藍建銅介紹說(shuō)，在飛兆半導體SiC組合中首次發(fā)布的一批產(chǎn)品是先進(jìn)的Si C雙極結型晶體管(BJT)系列，該系列產(chǎn)品可實(shí)現較高的效率、電流密度和可靠性，并且能夠順利地進(jìn)行高溫工作。通過(guò)利用效率出色的晶體管，飛兆半導體的SiC BJT實(shí)現了更高的開(kāi)關(guān)頻率，這是因為傳導和開(kāi)關(guān)損耗較低(3 0%~5 0%)，從而能夠在相同尺寸的系統中實(shí)現高達40%的輸出功率提升。

SiC 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%;可促進(jìn)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(yōu)化中發(fā)揮重大作用。

與此同時(shí)，飛兆半導體還開(kāi)發(fā)了即插即用的分立式驅動(dòng)器電路板(15A和50A版本)，作為整套SiC解決方案的一部分，與飛兆半導體的先進(jìn)SiC BJT配合使用時(shí)，不僅能夠在減少開(kāi)關(guān)損耗和增強可靠性的條件下提高開(kāi)關(guān)速度，還使得設計人員能夠在實(shí)際應用中輕松實(shí)施SiC技術(shù)。飛兆半導體為幫助客戶(hù)縮短設計時(shí)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(kāi)發(fā)出符合特定應用需求的驅動(dòng)器電路板。

藍建銅說(shuō)，SiC 和硅材料相比，SiC的寬帶隙是硅材料的3倍，高擊穿電場(chǎng)是硅的10倍，高導熱率和高溫穩定性也是硅的3倍，泄漏電流很低(10μA)。Si C在晶體管中的優(yōu)勢主要表現在使效率高達98%以上，具有更快的開(kāi)關(guān)速度(20 ns)，比I GBT還要快3倍~4倍，并且性能穩定可靠。

藍建銅認為，2015年會(huì )是SiC發(fā)展的一個(gè)拐點(diǎn)，SiC將在功率器件的應用中起到主導作用。未來(lái)的十年，這一市場(chǎng)份額能增長(cháng)20倍?；旌宪?chē)、電動(dòng)車(chē)是主要的驅動(dòng)力，馬達驅動(dòng)、風(fēng)能、太陽(yáng)能等市場(chǎng)對SiC的需求都會(huì )快速增長(cháng)。雖然目前SiC的價(jià)格要比IGBT貴，但隨著(zhù)SiC制程技術(shù)的改進(jìn)價(jià)格也會(huì )降下來(lái)，并使良率有大幅提升，應用的普及率也會(huì )提高，特別是在5kW的應用領(lǐng)域，SiC發(fā)展空間很大。

據了解，飛兆SiC BJT驅動(dòng)器未來(lái)的規劃圖是，2013年推出SiC BJT驅動(dòng)器解決方案(分立式)，2014年將會(huì )推出SiC BJT驅動(dòng)器IC(第1版)，2015年SiC BJT驅動(dòng)器IC(第2版，均衡的)解決方案將會(huì )推出。