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新能源成为功率MOSFET市场的强劲增长助力

时间:08-20 来源:互联网 点击:

 目前,主要支撑MOSFET需求量的市场仍然来自于手机及笔记本电脑(Notebook)等大众消费类电子领域,且在一段时间内将会持续保持一定的成长率。但就未来的产品开发领域,大多数厂商表示,太阳能光伏、电动车、LED照明及显示屏等市场是他们下一阶段重点开拓的应用行业,虽然这些巿场早已被关注和讨论多年,但使用量还没有被真正激发出来,这主要是与当前全球经济景气指数及相关替换成本等有密切的关系。

新能源市场全面启动

"由于全球共同的能源短缺问题,使得节能、减碳的要求成为必然的趋势,能源替代方案是未来的发展重点,与电源管理有关的省电方案将被积极推动,以提升电能效率。"台湾友顺科技(UNISONIC)股份有限公司运筹中心特别助理林添进表示道。

以LED照明应用为例,迄今为止,日本、中国大陆和台湾地区都相继推出了一系列白炽灯替代计划,以全力推动LED照明应用的普及;在电动汽车开发上,中国大陆《纯电动乘用车技术条件》于2012年7月1日起正式实施,该标准适用于电池驱动、5座以下的纯电动汽车,30分钟最高车速不低于80公里/小时、续驶里程大于80公里的基本要求,同时也规定了快速充电器规格及兼容性整合等技术指标,并搭配补贴节能汽车政策配套,有利地推动了电动汽车市场应用和产业的发展。而在太阳能开发上,预计到2020年,中国光伏逆变器的市场增幅更为迅速,其年平均增长率约为50%,市场需求量最高可达605亿元。

在这些因素的推动下,友顺科技已能提供一系列具有高可靠性、高效率、高EAS能力、导通电阻低、动态参数优等特点的功率MOSFET,应用于LED 照明、AC-DC功率电源、DC- DC转换器以及PWM马达驱动等领域。例如800V/900V/1000V等产品,友顺的220A/30V N-Channel MOSFET及80A/60V的产品可用在电动车电控及电池供电系统;而在LED照明方面,UF601是一颗N Channel 600V的空乏型(Depletion)产品,能取代许多现有方案中的600V N-CH。

具体在太阳能逆变器的实际开发中,以往高压高速电机和逆变器的应用,一般会在一个封装中采用带分立式快恢复二极管(FRD)的IGBT,以实现短的反向恢复时间(trr)。然而,由于目前对于更加高速开关的需求,以及在稳态运行和高性能状态下的更低功耗需求,产生了对于带快速恢复体二极管特性的超级结MOSFET的需求。瑞萨电子(Renesas)针对这一领域,开发出了超结(Super Junction)工艺的高压MOSFET,在太阳能应用中该产品(如:600v/55A)可以替换IGBT的应用。胡兴江介绍道:"超结工艺MOSFET的结构布局与传统的平面结构不同,它可以在不降低器件耐压能力的条件下,实现更低的导通电阻,这就意味着可以降低每个单位面积的导通电阻。瑞萨利用其在功率器件技术方面积累的丰富经验,新开发了一系列采用高速体二极管的高性能超级结MOSFET,这一行业领先的低导通电阻和低栅极电压的组合平台,同时结合了快速体二极管的性能,实现了低功耗,并提升了高速开关性能。"

Microsemi半导体公司目前以上百伏、千瓦功率的市场为主,主要满足工业市场所需要的上百伏电压、千瓦功率的应用领域,开关频率从大于10KHZ到 250MHz,涉及包括焊机、感应热处理、等离子体半导体设备、激光焊接/切割、开关模式电源(SMPS),以及太阳能逆变器和电动汽车(EV)充电器等目前及未来的重要市场。该公司功率器件产品市场开发总监Keith Westrum表示道:"最近几年我们一直积极投入在太阳能逆变器的应用市场,事实上,这也是我们最主要的市场之一,Microsemi已经成为全球四大太阳能逆变器高电压 IGBT、MOSFET及模块化产品的供应商之一。除此之外,我们还积极开发电动汽车 (EV) 充电市场,在该领域中,效率和可靠性是关键因素,我们的设计获得了多项大奖。"

创新技术降低导通电阻

瑞萨一直致力于沟道工艺低压MOSFET产品的开发,其全新的Beam2系列产品的问世极大地降低了产品的导通电阻以及栅电荷,提高了开关电源系统的整体效率。瑞萨电子大中国区模拟及功率器件产品中心统括经理胡兴江表示:"Beam2系列在上一代Beam系列的基础上,保持了低的导通阻抗,同时又进一步降低了MOSFET的栅极电荷量,提高了开关速度并减少了开关损耗,如RJK03M0DPA的Qg(34.3nC)仅仅为RJK03C0DPA的Qg(66nC)一半左右,并同样继承了低的导通阻抗(小于2毫欧),在产品的成本上也更具有竞争力。"目前此系列产品提供WPAK的5mmx6mm和3mmx3mm两种封装,高度仅有0.8~0.9mm,特别适合一些超薄的便携式产品的同步式电源设计。据介绍,该Beam2系列低压MOSFET为公司推出的第十三代产品,新的第十四代产

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