意法半导体(STMicroelectronics)近日发布了一款先进的碳化硅(SiC)功率MOSFET新产品系列,旨在帮助电源设计人员在光伏逆变器、电动汽车、企业计算及工业电机驱动等应用中大幅提升能源效率。作为全球首批量产此类器件的厂商之一,意法半导体成功将行业最高温度评级提升至200°C。
碳化硅材料的特性使其能够节省至少50%的能量,这些能量在传统硅基功率晶体管中通常会被浪费。此外,该器件在保持高击穿电压的同时,体积可显著缩小。业界普遍认为,这项技术对于持续提升系统能效、实现设备小型化以及降低成本至关重要。
在计算机房和数据中心领域,高昂的能源成本正促使电源效率成为IT主管的首要关注点。用SiC器件替换传统硅开关,有助于提升电源使用效率(PUE)这一衡量数据中心能效的关键指标。气候节约计算倡议组织(CSCI)指出,更高效的网络系统和设备到2015年可节省超过50亿美元,并抵消3800万吨二氧化碳排放。
在光伏逆变器应用中,SiC MOSFET可作为传统高压硅IGBT的替代方案,将面板输出的直流电转换为并入电网的高压交流电,且无需特殊驱动电路。由于SiC MOSFET的工作频率高于IGBT,设计人员可以进一步缩小电源中的其他组件,从而在降低成本和体积的同时增强能效。
在电动汽车领域,碳化硅技术预计将显著提高牵引系统的能效并减小其尺寸。美国能源部与行业合作的DRIVE电气与电子技术团队提出,到2020年需将能量损耗减半,同时使尺寸减少20%以上。该路线图明确将宽禁带半导体(即SiC技术)作为研发重点,以提升功率转换器效率并增强器件在高温下的运行安全性。意法半导体SiC器件200°C的耐温能力,相比普通硅基器件及竞争对手的SiC MOSFET,将有助于简化车辆冷却系统的设计。
意法半导体新款1200V SiC功率MOSFET(型号SCT30N120)目前处于样品阶段,预计将于2013年9月进入量产。该产品采用意法半导体专有的HiP247封装,具备行业标准外形并针对高热性能进行了优化,千件起订的指导价格为35美元。对于中国制造业而言,随着全球对能效要求的日益严苛,掌握此类耐高温、高效率的第三代半导体技术,将是未来在新能源汽车及绿色能源领域构建核心竞争力的关键所在。
