APEC2020年：SiC功率器件未来专注于电动汽车

SiC功率器件制造商正准备迎接电动汽车（EV）对下一代汽车的挑战，这些汽车将需要更多的电子元件和系统的性能。但是，在新的解决方案能够完全满足挑战之前，有必要解决超出WBG半导体自身能力的几个问题：

SiC功率器件制造商正准备迎接电动汽车（EV）对下一代汽车的挑战，这些汽车将需要电子元件和系统提供更高的性能。但是，在新的解决方案能够完全满足挑战之前，有必要解决超出SiC半导体自身能力的几个问题：

该行业能否以合适的价格水平生产足够数量的电动汽车？

功率半导体能否满足汽车可靠性标准的要求？汽车电子委员会（AEC）是一个促进汽车电子元件可靠性标准化或资格标准化的行业组织，由美国主要的汽车制造商和主要的电子元件制造商组成。广泛采用AEC QXXX标准作为汽车电子元件的标准。电子元件，实际上是行业标准。制定标准以确认产品的高可靠性，包括耐高温/高湿性、抗热震性和耐久性。根据组件类别，这些标准分为以下几类：

AEC-Q100：集成电路（ICS）

AEC-Q101：半导体分立元件（晶体管、二极管等）

AEC-Q200：无源元件（电容器、电感器等）

类似的性能SIC功率决定是否可以从多个来源获得，这是汽车工业所希望的？

SiC功率半导体的快速开关速度会导致内部或外部EMI吗？

热管理技术是否可用于支持牵引电机在400至600 V之间运行的大功率SiC功率决定？

有没有一种方法可以为SiC电源电路，特别是电动汽车驾驶员提供内置自检？

哪些封装技术可用于确保高压高速功率半导体与车辆中的计算机和逻辑电路隔离？包装会影响EMI和热因素。

除了Cree，是否还有其他来源的SiC晶圆？

直流-直流变换器中可能会用到一些较低电压的SiC功率决定，这可能需要与功率场效应晶体管不同的设计技术。

为了使SiC功率决定功率半导体自身提供所需的性能，以及电动汽车的其他电子产品，SiC功率决定制造商必须从电子系统设计开始就参与其中。这在自动驾驶汽车中非常重要，因为在自动驾驶汽车中，计算机逻辑、传感器和电源电路之间可能存在交互作用。至少在车辆生产的最初几年，这是必要的。

批量生产的汽车所面临的挑战与处理一两个原型不同。有一个很明显的学习曲线。本周在亚太经合组织2018年展出的新技术只是一个开始。除了战略执行委员会的权力决定，还有很多工作要做。这必须是一个包含所有组件和电路的系统设计

亚太经合组织2018年在德克萨斯州圣安东尼奥召开的会议上看到的注意事项：

STMicroelectronics展示了其用于电动汽车快速充电的先进碳化硅功率MOSFET解决方案系列。其优点包括：高工作温度（Tj=200°C）；低电容，以及一个快速而坚固的内体二极管。

STMicroelectronics介绍了利用宽带隙材料的先进创新特性生产的SiC功率MOSFET。

氮化镓系统揭示了它所说的最高电流功率晶体管。被称为GS-065-120-1-D的120-A、650-V氮化镓（GaN）e-Hemt使功率转换系统的功率密度从20千瓦增加到500千瓦。该晶体管作为一个模具出售，可用于半桥、全桥和六组模块拓扑结构。

氮化镓系统公布了其120-A，650-V，氮化镓e-hemt，可在功率转换系统中实现，以增加密度。

Rohm采用了电动汽车/电动汽车的纳米脉冲控制技术。Rohm说，它提供了业界最高的降压比（24:1），其准时性（脉冲宽度）仅比传统产品低9 ns-10倍。这样就可以将高达60 V的高电压转换为3.3 V或5 V，这对于采用单芯片设计的车辆系统来说是非常简单的。

针对电动汽车/混合动力汽车，Rohm的新型直流-直流转换器集成了MOSFET，据称具有行业最低的电流消耗。

Microsemi公司在今年早些时候宣布的下一代1200伏SiC MOSFET中展示了第一款产品，即40兆瓦的MSC040SMA120B。新的SiC MOSFET产品系列具有很高的雪崩额定值，具有汽车电源应用的坚固性，并提供高短路耐受额定值，以实现稳健运行。

德州仪器宣布了两个新的高速氮化镓场效应晶体管（FET）驱动器的速度关键应用，如激光雷达和5G射频包络跟踪。60兆赫的LMG1020低端氮化镓驱动器和50兆赫的LMG1210半桥驱动器提供高达50兆赫的开关频率。前者为工业激光雷达提供高精度激光，后者为高达200伏的氮化镓场效应晶体管设计。

德州仪器的两个新的高速氮化镓场效应晶体管（FET）驱动器，LMG1020和LMG1210是针对激光雷达和5G信封跟踪等应用。

高效能转换公司（EPC）展示了一系列基于其Egan FET技术的自主车辆的3D实时激光雷达成像设备。该技术的快速切换（比传统技术高达10倍）使激光雷达系统具有更高的分辨率和更快的响应时间。

EPC宣布了EPC2112和EPC2115，增强型单片氮化镓功率晶体管与集成驱动产品。

Coilcraft推出了其LPD8035V系列的小型、高压1:1耦合电感。该技术提供1500 Vrms，绕组与7.92-×6.4-×3.5-mm封装之间的一分钟隔离（HIPOT），与传统的线轴绕组替代方案相比，具有显著的尺寸和成本降低。电感器符合AEC-Q200 3级标准（-40至85°C环境温度），适用于汽车和其他高温应用。

线圈工艺介绍了其LPD8035V系列小型、高压1:1耦合

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