在高壓、高頻、高功率密度技術(shù)趨勢(shì)推動(dòng)下,功率器件廠商正加速布局結(jié)構(gòu)優(yōu)化與系統(tǒng)集成創(chuàng)新。英飛凌、ROHM、新潔能近期相繼推出多款高壓功率器件,聚焦車載充電器(OBC)、光伏逆變器、同步整流等場(chǎng)景的效率提升與系統(tǒng)整合,為新能源領(lǐng)域注入新動(dòng)能。
英飛凌 CoolGaN? G5 晶體管:同步整流設(shè)計(jì)革新
英飛凌推出全球首款集成肖特基二極管的工業(yè)級(jí) GaN 晶體管——CoolGaN? G5 系列,直擊同步整流損耗痛點(diǎn)。傳統(tǒng) GaN 器件因缺乏體二極管,反向?qū)〞r(shí)等效電壓較高,死區(qū)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)功耗顯著增加。為解決這一問題,設(shè)計(jì)中通常需外接肖特基二極管或縮短死區(qū)時(shí)間,這不僅增加 BOM 成本,還可能引入額外設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
CoolGaN? G5 通過內(nèi)置肖特基結(jié)構(gòu),將反向傳導(dǎo)損耗降低 30% 以上,第三象限工作表現(xiàn)大幅優(yōu)化。其 100V/1.5mΩ 型號(hào)采用 3mm×5mm PQFN 封裝,可兼容主流控制器,死區(qū)時(shí)間要求放寬至 20ns 以上。該系列適用于服務(wù)器電源、USB-C 快充等高頻場(chǎng)景,例如在 48V 轉(zhuǎn) 12V DC-DC 轉(zhuǎn)換器中,可將系統(tǒng)效率提升至 96% 以上。
ROHM HSDIP20 SiC 模塊:OBC 熱管理革命
ROHM 發(fā)布的 HSDIP20 系列 SiC 模塊,針對(duì) 800V 高壓 OBC 與光伏逆變器需求,提供4in1 與 6in1 集成化方案。該模塊采用塑封封裝與絕緣基板設(shè)計(jì),在 25W 工況下可降低 38℃表面溫度,電流密度達(dá)分立器件的 3 倍,安裝面積減少 52%。以典型 OBC PFC 電路為例,HSDIP20 模塊相比傳統(tǒng) 6 顆 SiC MOSFET 分立方案,熱阻降低 40%,EMI 噪聲抑制能力提升 20dB。
HSDIP20 系列覆蓋 750V 與 1200V 耐壓等級(jí),支持 22kW 以上高功率 OBC 設(shè)計(jì)。其內(nèi)置 NTC 溫度傳感器與 Si?N?陶瓷基板,可在 175℃結(jié)溫下穩(wěn)定運(yùn)行,滿足車載環(huán)境嚴(yán)苛要求。該模塊還可應(yīng)用于 EV 充電樁、V2X 系統(tǒng)等場(chǎng)景,推動(dòng)新能源基礎(chǔ)設(shè)施向高密度、高可靠性方向發(fā)展。
新潔能 Gen.4 超結(jié) MOSFET:高壓效率新標(biāo)桿
新潔能第四代超結(jié) MOSFET 通過三維電荷補(bǔ)償結(jié)構(gòu),將 800V/900V 器件的特征導(dǎo)通電阻(Rsp)降低 16%,F(xiàn)OM(性能優(yōu)值比)優(yōu)化 25%。其垂直漂移區(qū)交替排列 P 型與 N 型柱區(qū),實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)均勻分布,擊穿電壓提升至 900V 以上。在光伏微型逆變器中,Gen.4 器件可將開關(guān)損耗降低 35%,系統(tǒng)效率突破 98%。
該系列新增帶快速恢復(fù)二極管(FRD)的 800V 型號(hào),反向恢復(fù)電荷(Qrr)僅為傳統(tǒng)方案的 1/3,特別適合高頻全橋拓?fù)?。?shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,在 125℃高溫下,Gen.4 產(chǎn)品的導(dǎo)通電阻溫度系數(shù)僅為 0.08%/℃,遠(yuǎn)優(yōu)于前代的 0.15%/℃,確保系統(tǒng)在寬溫域下的穩(wěn)定性。
行業(yè)趨勢(shì)與市場(chǎng)機(jī)遇
隨著 800V 高壓平臺(tái)普及與光伏裝機(jī)量激增,高壓功率器件市場(chǎng)迎來爆發(fā)期。據(jù) Yole 預(yù)測(cè),2025 年全球 OBC 用 SiC 模塊市場(chǎng)規(guī)模將突破 15 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 45%。英飛凌、ROHM、新潔能的技術(shù)突破,不僅推動(dòng) OBC 效率向 96% 邁進(jìn),還為光伏逆變器帶來 1% 以上的系統(tǒng)效率提升。
億配芯城與ICGOODFIND作為電子元器件領(lǐng)域的專業(yè)平臺(tái),持續(xù)關(guān)注高壓功率器件技術(shù)動(dòng)態(tài),為客戶提供一站式選型支持。