在日前舉辦的2023上海國際電力元件、可再生能源管理展覽會上，羅姆聚焦碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體，展示了面向工業(yè)設(shè)備和汽車領(lǐng)域的豐富產(chǎn)品陣容及解決方案。采用世界先進的碳化硅為核心的功率元器件技術(shù)，以及充分發(fā)揮其性能的控制IC和模塊技術(shù)，羅姆在提供電源解決方案的同時，為工業(yè)設(shè)備和汽車領(lǐng)域的節(jié)能化、小型化賦能。
羅姆工程師還在現(xiàn)場舉辦的“第三代半導體論壇”以及“電力電子應(yīng)用技術(shù)論壇”等上發(fā)表演講，分享了羅姆最新的功率電子技術(shù)成果。在展會，除了豐富的產(chǎn)品及解決方案展示以外，羅姆還展示了眾多合作伙伴的應(yīng)用案例；來自羅姆的專業(yè)銷售和經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員與參觀者進行了互動交流。
▋車載應(yīng)用第3代及第4代SiC MOSFET推陳出新
羅姆的碳化硅技術(shù)優(yōu)勢由來已久，在碳化硅功率元器件和模塊的開發(fā)領(lǐng)域處于先進地位，其碳化硅器件擁有低導通電阻特性以及出色的高溫、高頻和高壓性能，已成為下一代低損耗半導體可行的理想選擇。
羅姆先進的SiC MOSFET技術(shù)實現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的低導通電阻，大幅減少了開關(guān)損耗，支持15V和18V柵極-源極電壓，有助于實現(xiàn)汽車逆變器和各種開關(guān)電源等各種應(yīng)用顯著的小型化和低功耗。
羅姆第4代SiC MOSFET（SCT4 series）通過進一步改進自創(chuàng)的雙溝槽結(jié)構(gòu)，改善了EV牽引逆變器等應(yīng)用所需的短路耐受時間，與第3代SiC MOSFET相比，通過進一步改進原始的雙溝槽結(jié)構(gòu)，在不犧牲短路耐受時間的情況下，導通電阻降低約40%，為業(yè)內(nèi)超低級別；開關(guān)損耗亦可降低約50%。新一代產(chǎn)品有助于提高電動汽車、數(shù)據(jù)中心、基站和智能電網(wǎng)等高電壓和大容量應(yīng)用的便利性和功率轉(zhuǎn)換效率。
第4代SiC MOSFET（新封裝產(chǎn)品）
這次首次展出的內(nèi)置第4代SiC MOSFET DOT247-7L SiC模塊，具有低導通電阻與低熱阻特性，適用于車載（EV/PHEV)充電器、車載DC-DC轉(zhuǎn)換器、車載繼電器、EV充電站以及工業(yè)設(shè)備電源等應(yīng)用。最新推出的是TO-263-7L封裝的產(chǎn)品，一體化封裝，大大減少了外置元器件數(shù)量、電路規(guī)模和安裝面積；采用表貼型封裝可自動安裝在電路板上。
▋GaN HEMT助力各種電源系統(tǒng)進一步節(jié)能和小型化
GaN HEMT作為一種非常有助于提高功率轉(zhuǎn)換效率和實現(xiàn)器件小型化的器件被寄予厚望。2022年，羅姆將柵極耐壓高達8V的150V耐壓GaN HEMT投入量產(chǎn)；2023年3月，又確立了能夠更大程度地發(fā)揮出GaN性能的控制IC技術(shù)。近期，為助力各種電源系統(tǒng)的效率提升和小型化，羅姆推出了器件性能達到業(yè)界超高水平的650V耐壓GaN HEMT“GNP1070TC-Z”和“GNP1150TCA-Z”，兩款產(chǎn)品非常適用于服務(wù)器和AC適配器等各種電源系統(tǒng)。并且，羅姆將有助于應(yīng)用產(chǎn)品的節(jié)能和小型化的GaN器件命名為“EcoGaN?系列”，并不斷致力于進一步提高器件的性能。
據(jù)介紹，本次展會首次展出的EcoGaN? Power Stage IC產(chǎn)品“BM3G0xxMUV-LB”是羅姆結(jié)合自身功率電子和模擬兩大核心技術(shù)優(yōu)勢推出的、集GaN HEMT和柵極驅(qū)動器于一體的產(chǎn)品，使GaN器件可輕松安裝在服務(wù)器和AC適配器當中，減少這些應(yīng)用等的功率損耗和體積。新產(chǎn)品集成了新一代功率器件650V GaN HEMT、能夠更大程度地激發(fā)出GaN HEMT性能的專用柵極驅(qū)動器、新增功能及外圍元器件。
值得一提的是，羅姆不僅注重提升GaN HEMT單體的性能，還不斷改進驅(qū)動技術(shù)和控制技術(shù)，推進電源解決方案的開發(fā)。在本次展會上，首次展出正在開發(fā)中的、基于EcoGaN?的各種解決方案，例如，采用EcoGaN? 和Nano Pulse Control? 的電源管理解決方案、采用EcoGaN? 的高分辨率激光雷達參考設(shè)計。另外還有一些開發(fā)中的車規(guī)級解決方案，例如，支持EcoGaN? 的低邊解決方案，這些都將使氮化鎵器件在各種應(yīng)用中得到進一步普及。
同時，在“客戶應(yīng)用案例”展區(qū)內(nèi)，展示了客戶利用羅姆的器件開發(fā)的各種解決方案。例如，羅姆與正海集團的合資公司海姆?？疲℉AIMOSIC）的車用主驅(qū)逆變器、HASCO Sanden公司的電動壓縮機HB模塊、以及基本半導體的逆變器電源模塊等。
▋高性能解決方案為電動汽車及工業(yè)設(shè)備賦能
除了碳化硅和氮化鎵相關(guān)產(chǎn)品外，在本次展會上，羅姆還展示了一系列高性能解決方案。如柵極驅(qū)動器BM611x系列產(chǎn)品，采用獨創(chuàng)的微細加工工藝開發(fā)的片上變壓器，內(nèi)置絕緣元件，隔離電壓3.75kVrms、AEC-Q100認證，專為xEV牽引逆變器應(yīng)用而設(shè)計。其中，專為高功率IGBT和SiC應(yīng)用而設(shè)計的BM6112FV-C是一款隔離電壓為3.75kVrms、柵極驅(qū)動電流20A、I/O延遲時間為150ns的柵極驅(qū)動器，具有故障信號輸出功能、就緒信號輸出功能，欠壓鎖定（UVLO）、短路保護（SCP）、有源米勒箝位、輸出狀態(tài)反饋和溫度監(jiān)測等功能。該器件可應(yīng)用于汽車逆變器、汽車DC-DC轉(zhuǎn)換器、工業(yè)逆變器及UPS系統(tǒng)。
此外，針對各種外接交流電源的AC-DC轉(zhuǎn)換器IC產(chǎn)品系列（650V、800V、1700V），利用準諧振操作可實現(xiàn)軟開關(guān)，有助于保持較低的EMI，以實現(xiàn)性能更高的系統(tǒng)。其中的BM2SC12xFP2-LBZ是一款面向大功率通用逆變器、AC伺服、商用空調(diào)、路燈等工業(yè)設(shè)備的內(nèi)置1700V耐壓SiC MOSFET的AC/DC轉(zhuǎn)換器。
該器件采用專為工業(yè)設(shè)備輔助電源優(yōu)化的控制電路及TO263小型表貼封裝，使節(jié)能型AC/DC轉(zhuǎn)換器的開發(fā)變得更加容易。當用于交流400V、輸出48W以下的輔助電源時，與采用普通產(chǎn)品的配置相比，元件數(shù)量顯著減少（將散熱板和12個部件縮減為1個）。這不僅可以降低元件故障的風險，通過SiC MOSFET還將功率轉(zhuǎn)換效率提高多達5％。除了大幅削減安裝成本，還可以實現(xiàn)更小型、更高可靠性及更節(jié)能的解決方案。
來源：PSD功率系統(tǒng)設(shè)計?劉洪
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦半導體網(wǎng)）：羅姆主推寬禁帶，解決方案聚焦汽車和工業(yè)應(yīng)用
