在 5V、3.3V 或更低電壓下運(yùn)行的低壓系統(tǒng)通常需要具有 1V 或更低閾值或開(kāi)啟電壓的有源 MOSFET 器件。對(duì)于模擬設(shè)計(jì)，該閾值電壓直接影響工作信號(hào)電壓范圍。
EPAD MOSFET 專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)器件電氣特性的出色匹配而設(shè)計(jì)。這些器件專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)最小失調(diào)電壓和差分熱響應(yīng)而構(gòu)建。由于集成在同一塊單片芯片上，它們還具有出色的溫度系數(shù)跟蹤特性。
在電路設(shè)計(jì)中追求更低的工作電壓和更低的功耗水平是一種趨勢(shì)，這給電氣工程師帶來(lái)了艱巨的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄冇龅搅嘶景雽?dǎo)體器件特性對(duì)他們施加的限制。長(zhǎng)期以來(lái)，工程師們一直將這些特性視為基本特性，并且可能阻礙了他們將可用電壓范圍最大化，否則會(huì)使新電路獲得成功。
有時(shí)，一項(xiàng)引發(fā)根本性或戲劇性進(jìn)步的技術(shù)或技術(shù)很快就會(huì)被最初創(chuàng)新的變化或改進(jìn)所取代，鍺基晶體管就是一個(gè)很好的例子。75 年前的 1947 年，當(dāng)約翰·巴丁 (John Bardeen)、沃爾特·布拉頓 (Walter Brattain) 和威廉·肖克利 (William Schockley) 開(kāi)發(fā)并展示了第一個(gè)晶體管(一種點(diǎn)接觸器件)時(shí)，固態(tài)和現(xiàn)代電子時(shí)代誕生了。他們的晶體管使用摻雜的鍺，金箔觸點(diǎn)用小彈簧推到表面。
如今，從 PDA 和智能手機(jī)到醫(yī)療設(shè)備和測(cè)試設(shè)備，所有手持設(shè)備都觸手可及，因此我們需要它們盡可能長(zhǎng)時(shí)間地使用就不足為奇了。 然而，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是運(yùn)算放大器的速度，因?yàn)榈凸耐ǔＲ馕吨邢薜乃俣?，例如帶寬和轉(zhuǎn)換率。我說(shuō)“通?！笔且?yàn)橛欣猓覀儗⒃诖颂幱懻摗?/p>
在儀器儀表系統(tǒng)中，常常需要將檢測(cè)到的連續(xù)變化的模擬量如：溫度、壓力、流量、速度、光強(qiáng)等轉(zhuǎn)變成離散的數(shù)字量，才能輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。這些模擬量經(jīng)過(guò)傳感器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)(一般為電壓信號(hào))，經(jīng)過(guò)放大器放大后，就需要經(jīng)過(guò)一定的處理變成數(shù)字量。實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)變的設(shè)備通常稱(chēng)為模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，簡(jiǎn)稱(chēng)A/D。
一種新的精密 MOSFET 陣列——旨在平衡和調(diào)節(jié)額定電壓更高的超級(jí)電容器——適用于廣泛的應(yīng)用，如執(zhí)行器、遠(yuǎn)程信息處理、太陽(yáng)能電池板、應(yīng)急照明、安全設(shè)備、條形碼掃描儀、高級(jí)計(jì)量箱和備用電池系統(tǒng)。
預(yù)計(jì) 2018 年至 2050 年間，世界能源消耗將增長(zhǎng)近 50%，原因是對(duì)可再生能源的需求增加、汽車(chē)工業(yè)系統(tǒng) 電氣化，以及對(duì)電源管理應(yīng)用中設(shè)備小型化和提高效率的需求不斷增長(zhǎng)。
SiC 器件正在取代現(xiàn)有 Si 器件的高影響力應(yīng)用機(jī)會(huì)已經(jīng)出現(xiàn)，包括 xEV 和鐵路電力電子設(shè)備，具有更低的損耗和更低的冷卻要求;具有降低冷卻負(fù)荷和更高效率的新型數(shù)據(jù)中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);用于高效大功率電動(dòng)機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)器，可降低整體系統(tǒng)成本;更高效、靈活和可靠的網(wǎng)格應(yīng)用程序，減少系統(tǒng)占用空間;以及“更多電動(dòng)航空航天”，重量、體積和冷卻系統(tǒng)的減少有助于節(jié)能。就電動(dòng)汽車(chē)而言，目前大多數(shù)使用 400V 總線架構(gòu)，因此 650V SiC 器件與成熟且堅(jiān)固的硅 IGBT 競(jìng)爭(zhēng)，而 GaN 則在利潤(rùn)豐厚的牽引逆變器、DC/DC 轉(zhuǎn)換器和車(chē)載充電器中競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。
GaN Systems 銷(xiāo)售和營(yíng)銷(xiāo)副總裁 Larry Spaziani 在接受 記者采訪時(shí) 談到了寬帶隙半導(dǎo)體背后的技術(shù)、市場(chǎng)前景和機(jī)遇。
電力電子在采用 GaN 和 SiC 器件方面發(fā)生了變化。硅仍然主導(dǎo)著市場(chǎng)，但很快，這些設(shè)備的出現(xiàn)將引導(dǎo)技術(shù)走向新的、更高效的解決方案。Yole Développement 估計(jì)，到 2025 年來(lái)自 SiC 器件的收入將占市場(chǎng)的 10% 以上，而來(lái)自 GaN 器件的收入到 2025 年將超過(guò) 2% 的市場(chǎng)。一些主導(dǎo)市場(chǎng)的公司是 STMicroelectronics、Cree/ Wolfspeed、ROHM、Infineon、Onsemi 和 Mitsubishi Electric 用于 SiC 功率器件。而在這個(gè)領(lǐng)域，GaN Yole Développement 擁有 Power Integrations 和 Infineon 作為參與者，以及 Navitas、EPC、GaN Systems 和 Transphorm 等創(chuàng)新初創(chuàng)企業(yè)。
在本文中，我們分析了一些碳化硅和氮化鎵 FET器件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為。公司正將精力集中在這些類(lèi)型的組件上，以創(chuàng)建高效轉(zhuǎn)換器和逆變器。
電動(dòng)汽車(chē)和可再生能源系統(tǒng)的電源管理解決方案必須降低性能和成本，同時(shí)還要縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)師(EV)、商業(yè)運(yùn)輸、可再生能源和存儲(chǔ)系統(tǒng)現(xiàn)在可以極大地受益于碳化硅堆棧解決方案，該解決方案可提高性能并降低成本，同時(shí)將上市時(shí)間縮短最多六個(gè)月。由于 Microchip Technology 與 Mersen 之間簽署的合作協(xié)議，Mersen 成為可能，Mersen 是一家全球電源管理解決方案提供商，服務(wù)于包括電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)。美爾森的 150 千伏安 (kVA) 三相碳化硅功率堆棧參考設(shè)計(jì)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了完整、緊湊、高功率的碳化硅解決方案，無(wú)需單獨(dú)的設(shè)備采購(gòu)、測(cè)試和鑒定。
盡管硅是電子產(chǎn)品中使用最廣泛的半導(dǎo)體，但最近的研究表明它有一些局限性，特別是在大功率應(yīng)用中。帶隙是基于半導(dǎo)體的電路的相關(guān)因素，因?yàn)楦邘对诟邷亍㈦妷汉皖l率下的操作方面具有優(yōu)勢(shì)。硅的帶隙為 1.12 eV，而碳化硅的帶隙值高 3 倍，為 3.2 eV，因此性能和效率更高，開(kāi)關(guān)頻率更高，總占位面積更小。
自從引入 USB-PD 規(guī)范及其演進(jìn)以來(lái)，用于為從手機(jī)到筆記本電腦等日常電子設(shè)備供電的電源適配器的格局發(fā)生了巨大變化。雖然USB-PD確保了廣泛的兼容性，但電源適配器設(shè)計(jì)變得更具挑戰(zhàn)性：現(xiàn)在，電源適配器必須支持廣泛的輸出電壓(與專(zhuān)用適配器的單一輸出電壓相反)。同時(shí)，最終用戶對(duì)更輕、更小適配器的需求仍在繼續(xù)。近年來(lái)引入了氮化鎵功率開(kāi)關(guān)來(lái)滿足這些雙重要求。
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