东微推出超级硅MOSFET:效率媲美氮化镓

winniewei 提交于 周三, 04/22/2020
东微推出超级硅MOSFET:效率媲美氮化镓

半导体功率器件在电力电子行业有着非常广泛的应用,特别是近几年来,随着社会电子产业化及万物互联的应用需求,更进一步加速了电子化水平的进程;也对电力电子系统提出了更高的要求和挑战,如:高效率、高频化、高密度、小体积、高可靠性及长寿命等方面。

东微半导体的GreenMOS系列产品是国内最早量产并进入工业级应用的高压超级结产品系列,在国产品牌中占有领先地位,广泛应用于充电桩模块,通讯电源等大功率应用领域。

为了满足高密度快充的需求,东微半导体于近期推出了全新的超级硅MOSFET(Super-Silicon)系列产品,该系列采用成熟的硅基材料及工艺,可以确保在雷击、高温等极限工况下的长期可靠性以及稳定性。

同时,超级硅系列将GreenMOS的开关性能推向极致,可达到1MHz以上的开关频率,完全可以替代氮化镓器件在高压侧的应用。

图1、GreenMOS系列与超级结MOS开关速度对比

图1、GreenMOS系列与超级结MOS开关速度对比

在系统应用中的效率方面,以65W PD为例,超级硅系列在软开关有源钳位(ACF)拓扑中体现出优异的效率:

图2、ACF拓扑

图2、ACF拓扑

该方案中用到的OSS65R340JF, 属于超级硅系列,其效率基本与选用了氮化镓(GaN)的方案一致,完全可以满足高能效要求。尤其在更高频率400KHz条件下效率依然与GaN保持一致,体现了此系列产品极低的驱动损耗和开关损耗的特性,以下为效率对比图:

图3、超级硅与GaN效率对比

图3、超级硅与GaN效率对比

在功率密度方面,同样用65W的PD为例,基于东微超级硅系列的MOS做的Demo方案, 最大功率密度可达1.38W/cm?,直接对标氮化镓方案:

图4、超级硅与GaN体积对比

图4、超级硅与GaN体积对比

在产品成本方面,由于超级硅系列采用成熟的硅基材料,与GaN特殊的材料和生产工艺相比具有巨大的成本优势。尤其在消费领域,如:手机通讯类、电子产品适配器的应用,器件成本大概为同等规格GaN器件25-50%,同时驱动超级硅功率器件的控制芯片可选择性广泛,更避免了GaN驱动复杂的设计导致额外系统成本的增加。

图5、超级硅与GaN特性对比

图5、超级硅与GaN特性对比

超级硅系列已有量产规格包含耐压600、650和700V三档,最低Rdson为80mR,静态电流30A,对应功率段50-600W。

图6、超级硅系列产品推荐规格

图6、超级硅系列产品推荐规格

东微半导体还有全系列中低压高速器件,适用于不同快充方案的同步整流输出。

图7、同步整流MOSFET推荐规格

图7、同步整流MOSFET推荐规格

综上所述,在对成本、功率密度要求与日俱增的今天,超级硅系列可完美满足要求。目前,超级硅系列已在联想等多个主流客户端量产。

来源:充电头网

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