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意法半導(dǎo)體推出可促進(jìn)環(huán)保且具有高溫性能的功率芯片

2014-04-03 20:06:40 本站原創(chuàng)
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橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡(jiǎn)稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)發(fā)布一系列新的先進(jìn)產(chǎn)品。新產(chǎn)品讓電源設(shè)計(jì)人員能夠提高太陽(yáng)能逆變器和電動(dòng)汽車、企業(yè)計(jì)算和工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等諸多應(yīng)用的能效。

意法半導(dǎo)體率先研制出工作溫度達(dá)到200°C的高壓碳化硅(SiC)功率MOSFET。碳化硅固有屬性使其比傳統(tǒng)硅功率晶體管節(jié)能至少50%,而且器件本身的尺寸還可以變得更小,擊穿電壓變得更高。這項(xiàng)技術(shù)被視為系統(tǒng)能效、微型化和成本優(yōu)化連續(xù)改進(jìn)的一項(xiàng)重要開(kāi)發(fā)。

計(jì)算機(jī)房和數(shù)據(jù)中心居高不下的用電成本讓能效成為許多IT管理高層首要關(guān)注的問(wèn)題。用碳化硅器件代替普通硅開(kāi)關(guān),有助于提高大功率電源的能源利用率(PUE,Power Usage Effectiveness),PUE是衡量數(shù)據(jù)中心能效的指標(biāo)。根據(jù)電腦產(chǎn)業(yè)拯救氣候行動(dòng)組織(CSCI, Climate Savers Computing Initiative)預(yù)測(cè),到2015年,高能效網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備可節(jié)省能源開(kāi)支50億美元,減少二氧化碳排放量3800萬(wàn)噸。

碳化硅MOSFET晶體管還能用于太陽(yáng)能逆變電源,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高壓硅IGBT(絕緣柵雙極晶體管),將太陽(yáng)電池的直流電轉(zhuǎn)變成交流電并入電網(wǎng),無(wú)需任何特殊的驅(qū)動(dòng)電路。此外,因?yàn)楣ぷ黝l率高于IGBT,碳化硅MOSFET可縮減電源設(shè)備的其它元器件的尺寸,從而降低電源成本,提高能效。

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,碳化硅器件有望大幅提高能效,降低汽車動(dòng)力系統(tǒng)的尺寸。作為美國(guó)能源部與汽車工業(yè)的合作組織,美國(guó)汽車動(dòng)力系統(tǒng)電氣電子技術(shù)研發(fā)小組呼吁,到2020年,將汽車動(dòng)力系統(tǒng)能耗降低大約二分之一,同時(shí)降低尺寸至少20%。該小組的開(kāi)發(fā)路線圖計(jì)劃將寬帶隙半導(dǎo)體材料即碳化硅技術(shù)列為提高功率轉(zhuǎn)換效率的重點(diǎn)技術(shù),并使該項(xiàng)技術(shù)能夠在更高的工作溫度下更安全可靠地工作。與普通硅器件和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的碳化硅MOSFET相比,意法半導(dǎo)體碳化硅器件耐溫性能更高(200°C),從而有助于簡(jiǎn)化汽車冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

意法半導(dǎo)體的新產(chǎn)品1200V碳化硅功率MOSFETSCT30N120的樣片已經(jīng)上市,計(jì)劃于2014年6月投入量產(chǎn)。新產(chǎn)品采用意法半導(dǎo)體獨(dú)有的HiP247封裝,該封裝外形尺寸與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝相同,尤其針對(duì)耐高溫性能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

SCT30N120的主要產(chǎn)品特性:

· 通態(tài)電阻(RDS(ON)):

o 在25°C時(shí),典型值為80mΩ

o 最高溫度至200°C的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi),典型值≤100mΩ

· 低關(guān)斷能量和柵電荷(確保高能效和高速開(kāi)關(guān)操作)

· 泄漏電流典型值低于10μA(比相同材料的其它器件提升系統(tǒng)能效和可靠性)

· 快速且穩(wěn)健的基板原生二極管(節(jié)省外部續(xù)流二極管,降低成本和尺寸)

· 簡(jiǎn)化柵驅(qū)動(dòng)電路(降低網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)成本)

· 最高工作溫度高達(dá)200°C(縮減印刷電路板尺寸,簡(jiǎn)化熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì))

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