以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶半導體(第三代半導體)成為市場聚焦的新賽道。寬禁帶半導體具備高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導率、高電子密度等優(yōu)越特性,逐步受到重視。以效率優(yōu)勢帶來節(jié)能優(yōu)勢,正成為寬禁帶半導體助力碳中和的著力點。Ti3esmc
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3月30日,由全球領先的技術媒體機構AspenCore主辦的2023國際集成電路展覽會暨研討會(IIC Shanghai 2023)同期的第25屆高效電源管理及寬禁帶半導體技術應用論壇,邀請了包括凹凸科技、ST、鎵未來、泰克、是德科技等多家來自電源管理芯片、儀器儀表等廠商代表作了相關深度分享。Ti3esmc
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凹凸科技技術市場經理 勞永建
議題:凹凸科技電池管理解決方案
凹凸科技從2010年參與中國電動汽車BMS發(fā)展,曾推出第一代EV BMS產品**8902,并開發(fā)了BMS模組提供給杭州萬向等汽車廠商;從2020年開始加速開發(fā)符合最新功能安全ISO26262 ASIL-D要求的新一代BMS產品Jaguar EV, 最大限度滿足EV BMS的性能要求,根據(jù)電動汽車客戶需求,該公司計劃于2023年Q3進行驗證,2024年實現(xiàn)規(guī)模量產。隨著未來800v電壓平臺下對芯片的數(shù)量以及可靠性的要求不斷提高,尤其是在高壓傳導以及數(shù)據(jù)通訊方面的要求更高。該公司深耕高壓快充領域多年,未來將充分發(fā)揮其技術領先優(yōu)勢。Ti3esmc
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泰克科技業(yè)務拓展經理 黃正峰
議題:從測試的角度來看800V電驅下SiC的技術挑戰(zhàn)
為確保抓取信號在電路中真實的信號,泰克科技率先出來專門針對碳化硅、氮化鎵測試的光隔離探頭,其帶寬高達1G,且能提供非常好的抑制能力,例如低頻段在100兆赫茲以下維持120db的抑制能力,代表100萬倍的抑制能力,到1G保持80db,從而確保抓取真實的差分信號。前端的連接設計也是比較特別,包括采用前端可替代的探頭,用于分別測試高壓和低壓,可通過使用不同衰減倍率的頭做替換,5V/50V/250V/500V/2500V五檔差分前端,全部支持60KV共模耐壓。泰克提供的示波器產品具備:12位ADC位數(shù)、4/6/8ch通道可選、62.5M~500M記錄長度、有足夠高的采樣率,還有強大的數(shù)學趨勢功能,以及包括雙脈沖參數(shù)設計。泰克科技業(yè)務拓展經理黃正峰表示:“關于針對碳化硅和氮化鎵器件的動態(tài)老化,驗證性能衰退的情況,公司還提供動態(tài)老化測試系統(tǒng)Dynamic HTGB/HTRB,一套系統(tǒng)可以完成靜態(tài)HTRB/HTGB和動態(tài)HTRB/HTGB測試,四種測試模式可以自由組合切換。”Ti3esmc
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是德科技電源和通用產品市場經理 饒騫
議題:利用電池模擬技術, 加速儲能系統(tǒng)電池管理和逆變器的開發(fā)
是德科技BV9210B電池測試和電池模擬器軟件,可用于測試、模型提取、模擬、測試。BV9210B可同時現(xiàn)實4臺儀表控制,具備四種操作模式,并提供API接口,允許進行軟件的二次開發(fā);同時,支持多種儀表,覆蓋20W - 400KW 應用領域。是德科技電源和通用產品市場經理饒騫表示:“電池模擬軟件的核心作用,一是對電池模型進行提取;二是用提取出來的電池模型模擬電池;三是對電池可以循環(huán)充放電的測試,這是整套的方案。”透過(視頻)演示了解,如果改進逆變器的設計,紋波從正負10安培變成正負1安培,面對同樣的電池,才能讓電池利用效率可以提升15%,這是很強的信號,同樣的方法換一個電池模型,用別的加載電池放同樣的逆變器有什么改進,這可以提供非常方便的方法,并能很快達到最佳的優(yōu)化選擇。Ti3esmc
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STMicroelectronics 新能源技術應用經理 倪建軍
議題:基于STM32G4和SiC MOSFET的高效率30kW汽車充電樁模塊電源的解決方案
在面向光伏、新能源充電包括汽車和儲能應用的需求方面,ST一直都在與客戶進行深入的聯(lián)合開發(fā)和運用。會上,STMicroelectronics 新能源技術應用經理倪建軍介紹,ST可為客戶提供先進的整體組件(SiC MOS /SiC Diode/STGAP/STM32);基于ST 30kW Vienna PFC和DC DC整體方案(同時分析了設計細節(jié));ST 30kW Vienna PFC方案可實現(xiàn)峰值效率98.7%,功率密度48.8W/in3的高性能;ST 將通過ACEPACK模塊提供更高功率的電動汽車解決方案。除了提供優(yōu)秀的產品和解決方案外,ST還在上海、深圳設有相應的實驗室,包括不同功率等級,目前實驗室的規(guī)劃是會到60千瓦的實驗室水平,在整個半導體行業(yè),這種實驗室的搭配投入還是比較大的。Ti3esmc
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珠海鎵未來科技有限公司應用和市場VP 胡宗波
議題:鎵未來率先推出高功率低損耗TO-247-4L氮化鎵功率器件
在本場論壇上,珠海鎵未來科技有限公司應用和市場VP胡宗波指出,鎵未來致力于為30W至6kW的提供涵蓋從小功率、中功率到大功率全系列品的GaN FET和系統(tǒng)解決方案,并且是中國本土首家將小中大功率產品實現(xiàn)量產的供應商。作為業(yè)界首家推出采用TO-247-4L封裝的氮化鎵企業(yè),鎵未來(GaNext)大功率氮化鎵器件G1N65R035TQ采用Die-on-die堆棧:低壓硅MOCascode GaN的工作原理、SFET和HV GaN集成、類似單芯片的簡單性(雜散電感最小) 、魯棒柵極特性、性能優(yōu)越以及具備高批量的可制造性。而從開關特性對比來看, TO-247-4L GaN具有更快的切換速度,更低的切換損耗,但不會增加Qrr的懲罰。與TO-247-3L GaN相比,TO-247-4L GaN Eon損失減少了25%;與TO-247-4L-SiC相比,TO-247-4L GaN-Eon損耗降低了35%。Ti3esmc
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ITECH技術經理陳文兵,
議題:功率半導體器件的測試方法及行業(yè)應用
在本場論壇上,艾德克斯(ITECH)技術經理陳文兵先生首先通過四個案例分享了ITECH在動態(tài)參數(shù)的測試、靜態(tài)參數(shù)、耐久性、可靠性以及其他的測試應用,在芯片老化測試方面,陳文兵先生表示ITECH的回饋效率可以做到90%,且功率小,還考慮到客戶老化成本的問題,ITECH的設備采用多通道設計,可通過一根通訊線,僅使用電腦一個通訊接口就可實現(xiàn)多達16臺的測試,可在面板預設,并支持客戶的需要擴展功率的方式實現(xiàn)更多場景的應用測試,真正實現(xiàn)一機多用,實現(xiàn)降本的優(yōu)勢。Ti3esmc
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MPS數(shù)字電源資深應用工程師 李廣卓
議題: 活用數(shù)字化方案,成就高效率電源
作為國內第一款多模式的數(shù)字產品,HR1211這是MPS出貨量比較大的產品,廣泛應用PC的電源,這款芯片采用了電流模式的LC以及全數(shù)字LC+PLC的設計,功率可以做小100個毫瓦,MPS在1211的基礎上,開發(fā)出了更多種的產品,包括HR1275、HR1280、HR1120等。MPS數(shù)字電源資深應用工程師李廣卓先生表示:”得益于我們數(shù)字的DMI,可以在很多地方有選擇,提供更多的可能性,包括人機交互頁面上也會有升級,對數(shù)字芯片來說在應用上是有困難的,學習這顆芯片是需要時間,我們在人機交互做了更多的優(yōu)化,讓我們的設計解決他調試遇到的問題。"當客戶面臨增加負載輸出調得非常低,導致系統(tǒng)工作不太正常的問題時,MPS不僅提供數(shù)字電源,也提供了另外一種解決思路,在數(shù)字控制器里面可以配置兩套不同的PI參數(shù),通過數(shù)字邏輯把快速響應的PI參數(shù)接進來,實現(xiàn)更快的響應速度。Ti3esmc
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博通隔離產品事業(yè)部產品經理 陳紅雷
議題:使用博通光耦驅動SiC和GaN功率器件
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現(xiàn)場互動Ti3esmc
現(xiàn)場互動Ti3esmc
眾所周知,基于以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等材料的的寬禁帶化合物半導體強度更高、可靠性更高,在高溫、高耐壓以及承受大電流等多個方面具備明顯的優(yōu)勢,從終端應用角度來看,和硅極材料相比,這些以SiC、GaN為代表第三代半導體器件可以帶來更小的體積,更高的效率,從而減小元件尺寸、系統(tǒng)尺寸,相應整體的設計方案的成本也更低。會議上,博通隔離產品事業(yè)部產品經理陳紅雷先生首先介紹了博通最近推出的氮化鎵和碳化硅驅動新產品ACFL-3161、ACFL-3262、ACPL-355JC,詳細介紹了這三款產品的優(yōu)點及差異。還分享了博通與友商合作開發(fā)的模塊驅動板的案例。Ti3esmc
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賽微微電市場經理 張誠
議題:高串鋰電池硬件/軟件管理方案和優(yōu)缺點
作為專注于電池電源管理芯片領域,細分的行業(yè)龍頭,賽微微電自2009年成立以來,始終專注于模擬芯片的研發(fā)和銷售,經過13年的發(fā)展,形成了成熟穩(wěn)定的三大產品線——電池安全芯片、電池計量芯片以及充電管理等其他芯片,2022年4月成功登陸科創(chuàng)版。賽微微電市場經理張誠先生以“高串鋰電池硬件/軟件管理方案和優(yōu)缺點”為主題,分享了高串電池的部分應用均景及硬件和軟件兩種主要方案,張誠表示:“軟件方案最大的優(yōu)勢是在靈活性方面,而硬件方案的優(yōu)勢則在成本和開發(fā)周期方面。“張誠認為這兩種方案可靠的,主要看用戶的訴求是什么:”比如說產品的功能需求、客戶的交期要求以及對成本的考量,總結一句話‘只用對的,不選貴的’。”Ti3esmc
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結語:
伴隨著中國經濟的持續(xù)快速增長,電源產業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢,數(shù)據(jù)顯示,到2025年電源市場規(guī)模將增至5400億元。同時,在綠色低碳(碳中和)戰(zhàn)略不斷推進與深入進程中,提升能源利用效率和能源轉換效率已成為各行各業(yè)的共識。而在IIC同期的高效電源管理及寬禁帶半導體技術應用論壇,中國本土以及海外廠商展示了諸多優(yōu)秀的產品和解決方案,而這就是他們通過技術創(chuàng)新獲得的結晶,同時也是其為行業(yè)和整個社會所作出的貢獻。Ti3esmc
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特別鳴謝此次IIC Shanghai 贊助商(排名不分先后)Ti3esmc
芯耀輝, 芯查查,智芯,申矽凌,Cadence,奎芯,威兆半導體,合見工軟,珠海智融,NI, 芯原, 上海華力, 艾德克斯, 是德科技, 泰克科技, STMicroelectronics, Broadcom, 英諾達, 晶華微, 東芯半導體, 芯天下, 行芯科技, 鴻芯微納, 極海半導體, 億智電子, 芯行紀,榮睿達科技, 山海半導體, 江波龍, 芯成半導體, 物奇微電子, 賽卓電子, 意瑞半導體, 思特威, 黑芝麻, 愛芯元智, 鎵未來, 類比半導體, 晟矽微, 微源半導體, 上海先積, 思爾芯, 芯瑞微, 硅動力, 潤石科技, 成都視海芯圖, 帝奧微, 蓉矽半導體, 旋智電子, 芯聯(lián)成, 概倫電子, 速石, 巨微, 晶豐明源, 奈芯軟件, 芯旺微, 芯和半導體, 雅特力科技, SiFive, 凹凸科技, 蘇試宜特, 小華半導體, 聚辰半導體, 核芯互聯(lián), Andes, 芯愿景, 華芯微特, 美仁半導體, 禾潤, 芯源半導體 , 聚洵, 上海航芯, 華舒, 富芮坤, 楷領科技, 飛騰, 晶宇興, 華特力科, 正品之源Ti3esmc
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責編:Zengde.Xia