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聚焦绿色能源四大细分市场,英飞凌SiC和GaN新品亮相PCIM展会

章鹰观察 来源:电子发烧友原创 作者:章鹰 2024-09-04 23:07 次阅读
(i电子发烧友网报道 文/章鹰)2024年在全球追求绿色能源,减碳大目标下,全球能源领域有三大趋势日益明显:1、电气化,任何东西都要变成电来驱动,第三代半导体可以带来良好的性能;2、全球主要地区使用绿色能源的比例显著上升,包括光伏、风电落地加速;3、设备厂商使用器件达到更加节能的效果,新器件需要更高功率,系统功耗更小,碳排放量更小。

8月28日到30日,英飞凌(Infineon)亮相于深圳举办的 “2024深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会(以下简称PCIM Asia)”,围绕“数字低碳,共创未来”的品牌愿景,英飞凌展示了广泛的硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)功率电子产品组合,其中多款应用于可再生能源、电动交通、智能家居的产品和解决方案首次亮相。电子发烧友记者现场探馆,和大家分享一下现场所见。

驱动电动汽车革新,英飞凌展示创新SiC模块产品

研究机构EVTank数据显示,2023年全球新能源汽车销量达到1465.3万辆,同比增长35.4%。根据国际能源署预测,到2030年底,全球新能源汽车需求达到5400万辆,是2023年全球新能源汽车销量的三倍。近年来,碳化硅市场蓬勃发展,就是光伏、储能和电动汽车及充电应用强劲增长带来的。

在PCIM展英飞凌展台区域,电动汽车和绿色出行的现场观众很多。英飞凌展示了旗下汽车半导体领域的HybridPACK™ Drive G2 Fusion模块和Chip Embedding功率器件,其中Chip Embedding则可以直接集成在PCB板中,做到极致小的杂散和极致高集成度的融合。现场工作人员表示,Chip Embedding可以应用于800V电压平台,比较其他厂商趋向做成模块,这款产品可直接集成到PCB板中,更加小型化,高集成度,高功率密度,这是英飞凌独家推出的一款创新产品。

图:HybridPACK™ Drive G2 Fusion

HybridPACK™ Drive G2 Fusion模块融合了IGBT和SiC芯片,可最大限度发挥牵引逆变器的SiC潜力。该模块融合了IGBT和SiC芯片,是英飞凌专为混合动力和电动汽车牵引而设计的紧凑型电源模块。第二代HybridPACK Drive G2推出了EDT3 (Si IGBT)和CoolSiC G2 MOSFET威廉希尔官方网站 ,支持400V整车系统应用,评估套件可以支持200Kw主驱电机逆变器应用,这个混合模块令Si和SiC智能组合实现了成本与效率的最佳平衡。

图:HybridPACK™ Drive G2 Fusion

此外,针对汽车电控,英飞凌电控系统解决方案采用第二代HybridPACK™ Drive碳化硅功率模块电机控制器系统进行演示,该系统集成了AURIX™ TC4系列产品、第二代1200V SiC HybridPACK™ Drive模块、第三代EiceDRIVER™驱动芯片1EDI30XX、无磁芯电流传感器等。

此外,英飞凌展出了新一代碳化硅威廉希尔官方网站 CoolSiC™ MOSFET Gen2威廉希尔官方网站 ,全新的CoolSiC™ MOSFET 650V和1200V G2威廉希尔官方网站 ,与上一代产品相比,在确保质量和可靠性的前提下,MOSFET的主要性能指标(e.g.能量损耗和存储电荷)优化了20%,显著提升整体能效。现场展出了用于1200V CoolSiC™ MOSFET、用于2000V CoolSiC™ MOSFET和栅极驱动器评估板。

英飞凌展出GaN新品和IGBT 7器件,推动储能和工业应用提升效率

在PCIM展上,英飞凌展出了三款氮化镓功率器件解决方案。一是雷蛇280W氮化镓充电器;二是英飞凌中压氮化镓马达驱动方案;三是650V CoolGaN™双向开关BDS演示版。

现场工作人员介绍,这款雷蛇280W淡化及充电器采用英飞凌GaN芯片,GaN充电器为笔记本电脑游戏市场带来新增长动力,英飞凌的氮化镓芯片令适配器更小、更轻、更强大和更加环保,该适配器使用两个GS-065-030-2-L GaN晶体管

今年,人形机器人赛道大热,随着人形机器人的快速发展,高功率密度的马达驱动产品需求日益旺盛。基于原有的硅基半导体开关器件所设计的马达驱动,在提高功率密度方案有较大挑战,借助英飞凌推出的中压氮化镓马达驱动方案,可以将开关频率从20KHz提高到100KHz,进而大幅度提升功率密度。而且开关频率的提升有助于改善电机和减速器性能,从而提高整机的系统效率。

现场,英飞凌650V 双向开关(BDS)氮化镓产品引起记者的注意。这款产品是业内首款双向开关概念器件,在拓扑等应用领域,通过一颗CoolGaN™ BDS就可以实现之前四颗芯片才能完成的功能,简化客户传统的双边开关复杂电路设计,大幅提升性能和优化成本。该产品可应用于包括服务器中的母板和UPS、消费电子中的OVP和USB-OTG、电动工具中的电池管理等。这款产品在智能家居、工业领域应用非常广泛。

在PCIM展会上,英飞凌展出了TRENCHSTOP IGBT7 PrimePACK 3+1200V半桥模块,PrimPACK3+ 2300V 1800A IGBT7模块,现场工作人员表示,IGBT7威廉希尔官方网站 比较上一代威廉希尔官方网站 开关损耗小,由于IGBT7采用12吋晶圆,成本优势明显。以采用微沟槽威廉希尔官方网站 1200V TRENCHSTOP™ IGBT7 芯片的62mm 模块系列为例,其静态损耗远远低于搭载 IGBT4 芯片组的模块。这些特性大大降低了应用中的损耗,在以中等开关频率工作的工业电机驱动中尤为显著。这些产品主要应用场景包括兆瓦级集中式光伏逆变器及储能、不间断电源(UPS) 、通用电机驱动和新兴应用固态断路器。

还有,针对AI服务器54V输出平台,英飞凌开发的3.3kW PSU专用Demo板,采用了英飞凌的CoolGaN™、CoolSiC™、CoolMOS™设计,以及英飞凌自有的控制芯片XMC系列等完整的解决方案,可实现整机基准效率97.5%,功率密度高达96W每英寸立方,解决数据中心PSU高功率需求。

英飞凌展台人流不断,第三代半导体器件在多个场景的应用案例,给现场的观众和工程师带来了更多信心和助力,相信2024年是可再生能源大发展的一年,中国工程师可以在英飞凌展台找到更多高效的功率器件,期待明年有更多新品展示。

本文由电子发烧友原创,转载请注明以上来源。微信号zy1052625525。需入群交流,请添加微信elecfans999,投稿爆料采访需求,请发邮箱zhangying@huaqiu.com。

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