[经验]

宽禁带技术助力电动汽车续航

2018-10-30 08:57:22

1072 安森美充电器 PFC

行业标准的收紧和***法规的改变是使产品能效更高的关键推动因素。例如，数据中心正在成倍增长以满足需求。它们使用的电力约占世界总电力供应(400千瓦时)的3%，占温室气体排放总量的2%。航空业的碳排放量也一样。随着对能源的巨大需求，各国***正在采取更严格的标准和新的监管措施，以确保所有依赖能源的产品都需具有最高能效。
同时，我们看到对更高功率密度和更小空间的要求。电动汽车正尽量减轻重量和提高能效，从而支持每次充电能续航更远的里程。车载充电器(OBC)和牵引逆变器现在正使用宽禁带(WBG)产品来实现这一目标。

碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)是宽禁带材料，提供下一代功率器件的基础。与硅相比，SiC和GaN需要高3倍的能量才能使电子开始在材料中自由移动。因而具有比硅更佳的特性和性能。
一个主要优势是大大减少开关损耗。首先，这意味着器件运行更不易发热。这有益于整个系统，因为可减少散热器的大小(和成本)。其次是提高开关速度。设计人员现可远远超越硅MOSFET或IGBT的物理极限。这使得系统可减少无源器件，如变压器、电感和电容器。因此，WBG方案可提高系统能效，减小体积和器件成本，同时提高功率密度。
碳化硅二极管广泛用于能效至关重要的各种PFC拓扑结构。而且更易于处理电磁干扰(EMI)，因其极快的反向恢复速度。安森美半导体拥有完整的650 V和1200 V SiC二极管产品阵容，涵盖单相和多相应用的所有功率范围。同时，我们将于2018年晚些时候推出的1200 V MOSFET，将提供最高的性能及极佳的强固性和高可靠性。安森美半导体提供一种专利的终端结构，确保同类最佳的强固性和不会因湿度影响导致相关的故障。
GaN现在越来越为市场所接受。这有过几次技术迭代，从“D-Mode”到Cascode，和现在最终的“E-Mode”(常关型)器件。GaN是一种超快的器件，需要重点关注PCB布板和优化门极驱动。我们现在看到设计人员了解如何使用GaN，并看到与硅相比的巨大优势。我们正与领先的工业和汽车伙伴合作，为下一代系统如服务器电源、旅行适配器和车载充电器提供最高的功率密度和能效。由于GaN是非常新的技术，安森美半导体将确保额外的筛检技术和针对GaN的测试，以提供市场上最高质量的产品。