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雙極結(jié)型晶體管——MOSFET的挑戰(zhàn)者

0? ?引言數(shù)字開關(guān)通常使用MOSFET 來創(chuàng)建，但是對于低飽和電壓的開關(guān)模型，雙極結(jié)型晶體管已成為不容忽視的替代方案。對于低電壓和低電流的應(yīng)用，它們不僅可以提供出色的電流放大效果，還具有成本優(yōu)勢（圖1）。圖1 雙極結(jié)型晶體管可為移動設(shè)備提供更長的使用壽命圖源：IB Photography/Shutterstock在負(fù)載開關(guān)應(yīng)用中，晶體管需要精確地放大基極電流，使輸出電壓接近零，以便僅測量晶體管的飽和電壓。MOSFET 通常用于這項(xiàng)用途，因?yàn)樗鼈儾恍枰魏蔚讓涌刂破髯鳛殡妷嚎刂平M件。
關(guān)鍵字： MOSFET 202109

使用無刷直流電機(jī)加速設(shè)計(jì)周期的3種方法

全球都在致力降低功耗，且勢頭愈來愈烈。許多國家/地區(qū)都要求家用電器（如圖 1 所示）滿足相關(guān)組織（如中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院 (CNIS)、美國能源之星和德國藍(lán)天使）制定的效率標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，越來越多的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中放棄了簡單且易用的單相交流感應(yīng)電機(jī)，轉(zhuǎn)而采用更節(jié)能的低壓無刷直流 (BLDC) 電機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)更長的使用壽命和更低的運(yùn)行噪音，掃地機(jī)器人等小型家電的設(shè)計(jì)人員也轉(zhuǎn)而在他們的許多系統(tǒng)中使用更先進(jìn)的 BLDC 電機(jī)。同時(shí)，永磁技術(shù)的進(jìn)步正不斷簡化 BLDC 電機(jī)的制造，在提供相同扭矩（負(fù)載）的
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面向工業(yè)環(huán)境的大功率無線電力傳輸技術(shù)

1.?? 簡介隨著無線電力傳輸技術(shù)在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的日益普及，工業(yè)和醫(yī)療行業(yè)也把關(guān)注焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移至這項(xiàng)技術(shù)及其固有優(yōu)勢。在如 WLAN 和藍(lán)牙（Bluetooth）等各項(xiàng)無線技術(shù)的推動下，通信接口日益向無線化發(fā)展，無線電力傳輸技術(shù)也成為一種相應(yīng)的選擇。采用一些全新的方案，不僅能帶來明顯的技術(shù)優(yōu)勢，還能為新的工業(yè)設(shè)計(jì)開辟更多可能性。這項(xiàng)技術(shù)提供了許多新的概念，特別是在需要對抗腐蝕性清潔劑、嚴(yán)重污染和高機(jī)械應(yīng)力等惡劣環(huán)境的工業(yè)領(lǐng)域，例如 ATEX、醫(yī)藥、建筑機(jī)械等。比如，它可以替代昂貴且易損
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仿真看世界之SiC MOSFET單管的并聯(lián)均流特性

開篇前言關(guān)于SiC MOSFET的并聯(lián)問題，英飛凌已陸續(xù)推出了很多技術(shù)資料，幫助大家更好的理解與應(yīng)用。此文章將借助器件SPICE模型與Simetrix仿真環(huán)境，分析SiC MOSFET單管在并聯(lián)條件下的均流特性。特別提醒仿真無法替代實(shí)驗(yàn)，僅供參考。1、選取仿真研究對象SiC MOSFETIMZ120R045M1(1200V/45mΩ)、TO247-4pin、兩并聯(lián)Driver IC1EDI40I12AF、單通道、磁隔離、驅(qū)動電流±4A(min)2、仿真電路Setup如圖1所示，基于雙脈沖的思路，搭建雙管并
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意法半導(dǎo)體收購Norstel AB 強(qiáng)化碳化硅產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈

近年隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)崛起，碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體市場需求激增，吸引產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)的關(guān)注，國際間碳化硅(SiC)晶圓的開發(fā)驅(qū)使SiC爭奪戰(zhàn)正一觸即發(fā)。與硅(Si)相比，碳化硅是具有比硅更寬的能帶隙(energy bandgap，Eg)的半導(dǎo)體；再者，碳化硅具有更高的擊穿電場 (breakdown electric field，Ec)，因此可被用于制造功率組件應(yīng)用之電子電路的材料，因?yàn)橛锰蓟柚瞥傻男酒词购穸认鄬π∫材軌蚪?jīng)受得起相對高的電壓。表一分別示出了硅和碳化硅的能帶隙(Eg)、擊穿電場(Ec)和電
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功率半導(dǎo)體IGBT失效分析與可靠性研究

高端變頻空調(diào)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)大量外機(jī)不工作，經(jīng)過大量失效主板分析確認(rèn)是主動式PFC電路中IGBT擊穿失效，本文結(jié)合大量失效品分析與電路設(shè)計(jì)分析，對IGBT失效原因及失效機(jī)理分析，分析結(jié)果表明：經(jīng)過對IGBT失效分析及IGBT工作電路失效分析及整機(jī)相關(guān)波形檢測、熱設(shè)計(jì)分析、IGBT極限參數(shù)檢測對比發(fā)現(xiàn)IGBT失效由多種原因?qū)е?，IGBT在器件選型、器件可靠性、閂鎖效應(yīng)、驅(qū)動控制、ESD能力等方面存在不足，逐一分析論證后從IGBT本身及電路設(shè)計(jì)方面全部提升IGBT工作可靠性。
關(guān)鍵字：主動式PFC升壓電路 IGBT SOA 閂鎖效應(yīng) ESD 熱擊穿失效 202108 MOSFET

羅姆即將亮相2021 PCIM Asia深圳國際電力元件、可再生能源管理展覽會

全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆將于2021年9月9日~11日參加在深圳國際會展中心舉辦的PCIM Asia 2021深圳國際電力元件、可再生能源管理展覽會(展位號:11號館B39),屆時(shí)將展示面向工業(yè)設(shè)備和汽車領(lǐng)域的、以世界先進(jìn)的SiC(碳化硅)元器件為核心的產(chǎn)品及電源解決方案。同時(shí),羅姆工程師還將在現(xiàn)場舉辦的“SiC/GaN功率器件技術(shù)與應(yīng)用分析大會”以及“電動交通論壇”等同期論壇上發(fā)表演講,分享羅姆最新的碳化硅技術(shù)成果。展位效果圖羅姆擁有世界先進(jìn)的SiC為核心的功率元器件技術(shù),以及充分發(fā)揮其性能的控制IC和
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了解熱阻在系統(tǒng)層級的影響

在電阻方面，電流流動的原理可以比作熱從熱物體流向冷物體時(shí)遇到的阻力。每種材料及其接口都有一個熱阻，可以用這些數(shù)字來計(jì)算從源頭帶走熱的速率。在整合式裝置中，半導(dǎo)體接面是產(chǎn)生熱的來源，允許接面超過其最大操作溫度將導(dǎo)致嚴(yán)重故障。整合式裝置制造商雖使用一些技術(shù)來設(shè)計(jì)保護(hù)措施，以避免發(fā)生過熱關(guān)機(jī)等情況，但不可避免的是仍會造成損壞。一個更好的解決方案，就是在設(shè)計(jì)上選擇抑制 (或至少限制) 會造成接面溫度超過其操作最大值的情況。由于無法直接強(qiáng)制冷卻接面溫度，透過傳導(dǎo)來進(jìn)行散熱是確保不會超過溫度的唯一方法。工程師需要在這
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BUCK轉(zhuǎn)換器的PCB布局設(shè)計(jì)

討論了BUCK轉(zhuǎn)換器的開通回路、關(guān)斷回路的電流特性，具有高電流變化率di/dt的輸入回路，以及具有高的電壓變化率dV/dt的開關(guān)節(jié)點(diǎn)是其關(guān)鍵回路和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，使用盡可能小的環(huán)路，短粗布線，優(yōu)先對其進(jìn)行PCB布局。給出了多層板的信號分配原則，也給出了分立和集成的BUCK轉(zhuǎn)換器的PCB布局技巧和一些實(shí)例，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
關(guān)鍵字： PCB布局磁場干擾電場干擾 MOSFET 202108

碳化硅邁入新時(shí)代 ST 25年研發(fā)突破技術(shù)挑戰(zhàn)

1996年，ST開始與卡塔尼亞大學(xué)合作研發(fā)碳化硅(SiC)，今天，SiC正在徹底改變電動汽車。為了慶祝ST研發(fā)SiC 25周年，我們決定探討 SiC在當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)中所扮演的角色，ST的碳化硅研發(fā)是如何取得成功的，以及未來發(fā)展方向。Exawatt的一項(xiàng)研究指出，到2030年， 70%的乘用車將采用SiC MOSFET。這項(xiàng)技術(shù)也正在改變其他市場，例如，太陽能逆變器、儲能系統(tǒng)、服務(wù)器電源、充電站等。因此，了解SiC過去25年的發(fā)展歷程是極其重要的，對今天和明天的工程師大有裨益。碳化硅：半導(dǎo)體行業(yè)如何克服技術(shù)
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Maxim Integrated發(fā)布來自Trinamic子品牌的3相MOSFET柵極驅(qū)動器，可最大程度地延長電池壽命并將元件數(shù)量減半

TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG (Maxim Integrated Products, Inc子公司)近日宣布推出完全集成的TMC6140-LA ?3相MOSFET柵極驅(qū)動器，有效簡化無刷直流(DC)電機(jī)驅(qū)動設(shè)計(jì)，并最大程度地延長電池壽命。TMC6140-LA 3相MOSFET柵極驅(qū)動器為每相集成了低邊檢流放大器，構(gòu)成完備的電機(jī)驅(qū)動方案；與同類產(chǎn)品相比元件數(shù)量減半，且電源效率提高30%，大幅簡化設(shè)計(jì)。TMC6140-LA針對較寬的電壓范圍進(jìn)行性
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鄭有炓院士：第三代半導(dǎo)體迎來新發(fā)展機(jī)遇

半導(dǎo)體材料是信息技術(shù)的核心基礎(chǔ)材料，一代材料、一代技術(shù)、一代產(chǎn)業(yè)，半個多世紀(jì)來從基礎(chǔ)技術(shù)層面支撐了信息技術(shù)翻天覆地的變化，推動了電子信息科技產(chǎn)業(yè)可持續(xù)蓬勃發(fā)展。同樣地，信息技術(shù)和電子信息科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求又驅(qū)動了半導(dǎo)體材料與技術(shù)的發(fā)展。第三代半導(dǎo)體材料及其應(yīng)用第三代半導(dǎo)體是指以GaN、SiC為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，它是繼20世紀(jì)50年代以Ge、Si為代表的第一代半導(dǎo)體和70年代以GaAs、InP為代表的第二代半導(dǎo)體之后于90年代發(fā)展起來的新型寬禁帶半導(dǎo)體材料，即禁帶寬度明顯大于Si（1.12 eV）和Ga
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電動汽車用SiC和傳統(tǒng)硅功率元器件都在經(jīng)歷技術(shù)變革

近年來，在全球“創(chuàng)建無碳社會”和“碳中和”等減少環(huán)境負(fù)荷的努力中，電動汽車（xEV）得以日益普及。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率，對各種車載設(shè)備的逆變器和轉(zhuǎn)換器電路中使用的功率半導(dǎo)體也提出了多樣化需求，超低損耗的SiC 功率元器件（SiC MOSFET、SiC SBD等）和傳統(tǒng)的硅功率元器件（IGBT、SJ-MOSFET 等）都在經(jīng)歷技術(shù)變革。在OBC（車載充電機(jī)）方面，羅姆以功率器件、模擬IC 以及標(biāo)準(zhǔn)品這三大產(chǎn)品群進(jìn)行提案。羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理周勁1? ?Si
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汽車電氣化的部分關(guān)鍵技術(shù)及ST的解決方案

1? ?汽車電氣化的趨勢和挑戰(zhàn)汽車市場中與電氣化相關(guān)的應(yīng)用是減少交通碳排放影響的關(guān)鍵因素。中國領(lǐng)導(dǎo)人在2020年9 月提出中國要在2030年碳達(dá)峰，2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)碳中和，減少能源使用中的碳排放是其中的重要一環(huán)。電能是清潔、高效的能源品種，用電能作為主要的能源消耗可以大幅減少碳排放。同時(shí)也要發(fā)展低排放的清潔能源作為主要發(fā)電的能源。中國交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放占比達(dá)10%，而公路運(yùn)輸占其中的74%，主要來自燃油車的排放。因此，發(fā)展電動汽車并逐漸從燃油車過渡到電動汽車對減少
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清潔安全的汽車將由功能電子化和自動駕駛賦能

未來的汽車將是清潔和安全的汽車，由先進(jìn)的汽車功能電子化和自動駕駛技術(shù)賦能。安森美半導(dǎo)體汽車戰(zhàn)略及業(yè)務(wù)拓展副總裁 Joseph Notaro1? ?功率器件賦能電動汽車電動車可幫助實(shí)現(xiàn)零排放，其市場發(fā)展是令人興奮和充滿生機(jī)的，隨著電動車銷售不斷增長，必須推出滿足駕駛員需求的基礎(chǔ)設(shè)施，以提供一個快速充電站網(wǎng)絡(luò)，使他們能夠快速完成行程，而沒有“續(xù)航里程焦慮癥”。這一領(lǐng)域的要求正在迅速發(fā)展，需要超過350 kW 的功率水平和95% 的能效成為“常規(guī)”。鑒于這些充電樁部署在不同的環(huán)境和地點(diǎn)，緊湊
關(guān)鍵字： 202108 SiC 汽車 OBC