Page 32 - 碳排法規啟動 電源技術助用電大戶渡難關

30
SPOTLIGHT
子的SiC MOSFET平台採用最佳化的 SiO2/SiC介面鈍化技術，以及緊湊的 元胞尺寸設計，在平面型技術上達到 了一流的導通電阻水準。這些製程的 不斷改進可以降低元件損耗，從而提 高能源利用效率。
(BLDC)馬達驅動器也開始被廣泛採 用。BridgeSwitch IC可使400W以內 的無刷直流馬達驅動應用中的逆變 器轉換效率達到98.5%以上，它所提 供的優異效率和分散式散熱架構可 省去散熱片，有助於降低系統成本 和重量。
基於SiC的新能源車應用方
雖然第三代半導體有極優越的 開關特性，但要使這種特性充分發 揮，其封裝和閘極驅動也很重要。汲 極電壓振盪、閘極驅動的正負尖峰和 EMI是困擾第三代半導體往更高開關 速度和更高效率推進的主要因素。因 此，低漏感的封裝，以及專用且具有 恆dv/dt控制功能的閘極驅動晶片開 發也是提升能源利用效率的關鍵。
案
晶SiC的超低電阻率處理器上創建了 基於SiC薄層的新一代最佳化基板。 Power Integrations (PI)行
第三代半導體由於具有優異的 效率水準，可在新能源車輛中發揮 巨大作用。預計GaN開關最終將被 用於許多高壓電動車應用方案，但 目前而言，SiC在新能源汽車應用中 佔主導地位。
Soitec CEO Paul Boudre
Soitec CEO Paul Boudre認 為，利用最佳化晶圓，第三代半導體 材料可以減少碳排放，這是功率電 子的基石，其功率轉換對電動車、 電網和可再生能源的效率而言至關 重要。Soitec專注於SiC新材料的研 發，它是節能功率元件的重要基礎。 除傳統SiC外，Soitec還透過開發 SmartSiC尖端晶圓材料來不斷提高 產業標準。Soitec利用SmartSiC在多
www.eettaiwan.com | 2022年02月
銷副總裁Doug Bailey認為，從效 率、RDS(on)、開關速度、尺寸和熱管 理等方面來看，GaN是一種比矽更 好的開關材料，許多終端產品最終都 將使用GaN來替代矽元件。PI開發的 E c o S m a r t 晶 片 作 為 電 源 的 大 腦，不 僅提供產品運作所需的電壓和電流， 而且還可以智慧地管理電源流，即使 在輕載下也能保持高效率。沒有負載 時，EcoSmart技術可有效關閉電源， 使功率接近於零。據PI估計，迄今為 止EcoSmart技術已節省近1,500億 千瓦時的能源。
新能源車應用分充電和車載兩 大部分。在充電方面，由於越來越多 的充電樁建在交通方便但環境較複 雜的商業區，這要求充電樁體積小、 充電速度快，而且抗水氣和塵埃能 力強。因此，高密度、高壓、高功率 和高可靠設計是元件供應商和整機 廠家追求的指標。SiC是目前最好的 耐高壓且高效率的開關半導體材料， 很合適高功率應用。高效的開關特性 使充電樁模組的電路功率密度提高， 騰出空間給獨立風道，從而提高抗水 氣和塵埃能力。
PI已經開發出更大功率、更 高效的GaN開關InnoSwitch電源 IC，並且已經用這些新元件升級了 InnoSwitch-4和ClampZero產品系 列。其中InnoSwitch4-CZ可提供高達 220W的功率，效率超過95%，為可變 輸出電源的諧振轉換器提供了一種更 靈活、成本更低的替代方案。
車載方面，應用主要包括主驅 逆變器、OBC、HVDC/12V DC/DC轉 換器，以及空調或氫燃料壓縮機等。 特斯拉(Telsa) Model 3率先將SiC應 用於主驅系統，主驅效率的提升帶 來了明顯的系統效益(約省電池或增 加里程達8~10%)。除優越的開關特 性外，SiC的耐高壓和高溫特性也使
此外，隨著全球新能效法規開 始生效，PI的BridgeSwitch無刷直流
PI行銷副總裁 Doug Bailey