chinese直男口爆体育生外卖, 99久久er热在这里只有精品99, 又色又爽又黄18禁美女裸身无遮挡, gogogo高清免费观看日本电视,私密按摩师高清版在线,人妻视频毛茸茸,91论坛 兴趣闲谈,欧美 亚洲 精品 8区,国产精品久久久久精品免费

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

傾佳電子算力電源PSU核心技術(shù)報(bào)告:無橋PFC與LLC拓?fù)渲蠸iC MOSFET的決定性價(jià)值

楊茜 ? 來源:jf_33411244 ? 作者:jf_33411244 ? 2025-09-15 11:20 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

傾佳電子算力電源PSU核心技術(shù)報(bào)告:無橋PFC與LLC拓?fù)渲蠸iC MOSFET的決定性價(jià)值

傾佳電子(Changer Tech)是一家專注于功率半導(dǎo)體和新能源汽車連接器的分銷商。主要服務(wù)于中國(guó)工業(yè)電源、電力電子設(shè)備和新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈。傾佳電子聚焦于新能源、交通電動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半導(dǎo)體器件以及新能源汽車連接器。?

傾佳電子楊茜致力于推動(dòng)國(guó)產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級(jí)!

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三個(gè)必然,勇立功率半導(dǎo)體器件變革潮頭:

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET模塊全面取代IGBT模塊和IPM模塊的必然趨勢(shì)!

傾佳電子楊茜咬住SiC碳化硅MOSFET單管全面取代IGBT單管和大于650V的高壓硅MOSFET的必然趨勢(shì)!

傾佳電子楊茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET單管全面取代SJ超結(jié)MOSFET和高壓GaN 器件的必然趨勢(shì)!

一、 引言:算力時(shí)代的電源革命

1.1 AI大模型驅(qū)動(dòng)的算力需求浪潮

當(dāng)前,人工智能(AI)大模型的快速迭代與廣泛應(yīng)用正在催生一場(chǎng)史無前例的算力需求浪潮。隨著模型參數(shù)從千億級(jí)向萬億級(jí)乃至更高規(guī)模邁進(jìn),對(duì)底層算力基礎(chǔ)設(shè)施的依賴性也呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。根據(jù)《中國(guó)算力發(fā)展指數(shù)白皮書》,算力已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心生產(chǎn)力,每投入1元錢的算力,預(yù)計(jì)將帶動(dòng)3至4元的GDP增長(zhǎng),其戰(zhàn)略價(jià)值不言而喻 。

這一趨勢(shì)對(duì)數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器電源(PSU)系統(tǒng)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。AI大模型的訓(xùn)練和推理需要龐大的智算集群化(如E級(jí)智算中心)支持,同時(shí)隨著模型向邊緣和終端延伸,算力布局又呈現(xiàn)泛在化的趨勢(shì) 。這直接導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心總功耗和單機(jī)柜功率密度的爆炸式增長(zhǎng),對(duì)電源設(shè)計(jì)從根本上提出了新的要求。

wKgZO2jHgDKAd8ROAALe968Bkeo382.png

在這一背景下,電源系統(tǒng)的核心挑戰(zhàn)已不再僅僅是“能否提供足夠的功率”,而是“如何以極高的效率和功率密度來提供海量算力”。浪費(fèi)的每一瓦電能都將轉(zhuǎn)化為熱量耗散,這不僅直接增加了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本,也加劇了碳排放,與全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)背道而馳 。衡量電源優(yōu)劣的指標(biāo)也因此發(fā)生了范式轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的額定功率已不再是唯一標(biāo)準(zhǔn),取而代之的是包含效率、功率密度和PUE(Power Usage Effectiveness)在內(nèi)的綜合指標(biāo)體系 。PUE值是衡量數(shù)據(jù)中心能效的關(guān)鍵指標(biāo),其平均值約為1.67,這意味著設(shè)施每消耗1.67瓦電能,僅有1瓦被輸送給IT設(shè)備,其余近40%的電能被浪費(fèi) 。因此,電源效率的每一分提升,都將直接降低PUE,帶來可觀的運(yùn)營(yíng)成本和碳排放削減。

wKgZO2jAv26AD9YpAAVX7pac-P0645.jpg

1.2 算力電源PSU的核心需求洞察

面對(duì)AI時(shí)代的嚴(yán)苛挑戰(zhàn),現(xiàn)代算力電源PSU必須滿足以下核心需求:

功率密度:隨著AI服務(wù)器機(jī)柜功率密度的持續(xù)上升,單個(gè)電源模塊需要在有限的1U或2U機(jī)架空間內(nèi)輸出高達(dá)2-4kW甚至更高的功率 。這要求電源內(nèi)部的磁性元件和無源器件的體積必須大幅減小,以實(shí)現(xiàn)更高的處理能力密度 。

系統(tǒng)效率:AI負(fù)載的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性要求電源在整個(gè)功率需求范圍內(nèi),特別是輕載和瞬態(tài)響應(yīng)下,都必須保持盡可能高的效率 。這不僅是為了降低功耗,更是為了減少發(fā)熱,因?yàn)槔速M(fèi)的能量會(huì)直接轉(zhuǎn)化為熱量。

熱管理:高功率密度伴隨巨大的熱量產(chǎn)生,對(duì)散熱提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn) 。電源本身作為主要熱源之一,其內(nèi)部功耗必須降到最低。此外,電源設(shè)計(jì)還需前瞻性地兼容新興的液冷技術(shù),以適應(yīng)未來數(shù)據(jù)中心的散熱架構(gòu) 。

智能控制與通信:傳統(tǒng)模擬控制解決方案已無法應(yīng)對(duì)AI市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的電源需求?,F(xiàn)代電源系統(tǒng)需要高度智能化,并與主CPU/GPU/TPU之間建立通信(如通過PMBus協(xié)議),以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遙測(cè)、精確控制、故障預(yù)測(cè)與保護(hù)等功能 。

wKgZPGjG3d2AeDA1ADeAainqI_Y543.png

二、 先進(jìn)電源拓?fù)洌焊吖β拭芏扰c高效率的基石

2.1 傳統(tǒng)AC-DC兩級(jí)拓?fù)涞木窒扌?/p>

wKgZPGjHgPOAWdl8AAMc7imGkWs944.png

在AI算力時(shí)代之前,主流的AC-DC電源架構(gòu)通常采用傳統(tǒng)的兩級(jí)拓?fù)洌呵岸藶锽oost PFC(功率因數(shù)校正)級(jí),后端為隔離式DC-DC級(jí)(如半橋LLC或移相全橋)。這種架構(gòu)成熟可靠,但在面對(duì)AI服務(wù)器的高效率、高功率密度需求時(shí),其固有局限性愈發(fā)凸顯 。

wKgZPGjHgUmASLuHAAvCIF377zA069.png

主要瓶頸在于前端的橋式整流器。在工頻交流輸入下,整流器中的二極管會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的傳導(dǎo)損耗,在高功率應(yīng)用中,這部分損耗成為限制系統(tǒng)整體效率提升的“阿喀琉斯之踵”。此外,由于傳統(tǒng)硅(Si)器件在更高頻率下的開關(guān)損耗急劇增加,難以有效減小磁性元件的體積,導(dǎo)致功率密度難以突破瓶頸 。

2.2 前端拓?fù)洌簾o橋圖騰柱PFC的崛起與SiC的必然性

為了克服傳統(tǒng)拓?fù)涞木窒?,無橋圖騰柱PFC(Totem-Pole PFC)拓?fù)鋺?yīng)運(yùn)而生。其核心思想是取代傳統(tǒng)的二極管橋,將整流和升壓功能集成到兩個(gè)開關(guān)支路中 。一個(gè)“慢速支路”采用工頻(50-60Hz)切換,主要負(fù)責(zé)輸入電壓的極性整流;而另一個(gè)“快速支路”則在極高頻率(約100kHz)下進(jìn)行PWM切換,完成電流整形和電壓提升 。這種架構(gòu)通過消除傳統(tǒng)整流橋的持續(xù)壓降,顯著降低了傳導(dǎo)損耗,從而大幅提升了前端的轉(zhuǎn)換效率。

wKgZO2jHgcKAf1tWAAj6NpXIqKc987.png

盡管無橋圖騰柱拓?fù)涞母拍钤缭诙嗄昵熬捅惶岢?,但由于一個(gè)“致命缺陷”的存在,其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用一直受限。這個(gè)缺陷就是傳統(tǒng)Si MOSFET體二極管嚴(yán)重的反向恢復(fù)問題 。在高頻開關(guān)過程中,MOSFET的體二極管會(huì)進(jìn)入反向恢復(fù)狀態(tài),產(chǎn)生巨大的反向恢復(fù)電流和損耗,不僅導(dǎo)致效率低下,更可能引發(fā)器件的熱失效和損壞。這種固有的物理特性使得傳統(tǒng)硅器件無法在高頻下安全、高效地實(shí)現(xiàn)無橋圖騰柱拓?fù)洹?

wKgZPGi0Mk-ADJKoAAOBqZd6_20795.png

正是因?yàn)檫@一“致命缺陷”,以碳化硅(SiC)為代表的第三代半導(dǎo)體器件,成為了無橋圖騰柱PFC拓?fù)涞谋厝贿x擇。SiC MOSFET憑借其近乎為零的反向恢復(fù)電荷(Qrr?)和極快的恢復(fù)時(shí)間,完美解決了這一問題,使得無橋圖騰柱PFC在高頻下變得高效且可靠。這正是SiC在前端拓?fù)渲胁豢苫蛉钡臎Q定性價(jià)值 。

wKgZPGjHgsaASERfACD-X86Ik0c374.png

為進(jìn)一步優(yōu)化性能,交錯(cuò)并聯(lián)(Interleaving)技術(shù)常被應(yīng)用于無橋圖騰柱PFC。該技術(shù)通過將多個(gè)無橋PFC級(jí)并聯(lián)工作,并進(jìn)行相移,來有效減小輸入和輸出電流的紋波 。這不僅能減小前端EMI濾波器和后端母線電容的體積,延長(zhǎng)電容壽命,還能將總功率分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)模塊上,從而降低單顆器件的電流應(yīng)力,簡(jiǎn)化散熱設(shè)計(jì),與AI服務(wù)器的模塊化和集群化需求高度契合 。

2.3 后級(jí)拓?fù)洌篖LC諧振變換器的高效之選

wKgZO2jHg0mAVNTaAAEH0sQcx0M961.png

LLC諧振變換器是后級(jí)DC-DC拓?fù)渲械闹髁鬟x擇。其核心優(yōu)勢(shì)在于利用諧振腔(由諧振電感、變壓器和電容組成)實(shí)現(xiàn)主開關(guān)管的零電壓開關(guān)(ZVS)和副邊整流二極管的零電流開關(guān)(ZCS) 。這種“軟開關(guān)”特性極大地降低了開關(guān)損耗,使其能夠在高頻、高功率密度和寬負(fù)載范圍內(nèi)維持極高的轉(zhuǎn)換效率,優(yōu)于傳統(tǒng)的硬開關(guān)拓?fù)?。

LLC拓?fù)涞牧硪淮髢?yōu)勢(shì)是其獨(dú)特的磁性元件集成能力。變壓器、諧振電感和勵(lì)磁電感可以被集成到單個(gè)磁性結(jié)構(gòu)中,從而節(jié)省PCB面積和成本,并簡(jiǎn)化電磁兼容EMC)設(shè)計(jì) 。對(duì)于AI服務(wù)器的高功率需求,通常會(huì)選擇全橋拓?fù)涠前霕蛲負(fù)?,因?yàn)樗軠p少變壓器所需的匝數(shù)比和銅損,且與前端的無橋圖騰柱PFC可以完美匹配,形成完整的高效高功率密度架構(gòu) 。

三、 SiC MOSFET的核心價(jià)值:賦能先進(jìn)拓?fù)涞囊?/p>

3.1 SiC材料的物理特性與顛覆性優(yōu)勢(shì)

SiC MOSFET之所以能夠成為先進(jìn)電源拓?fù)涞暮诵?,源于其在材料物理特性上?duì)傳統(tǒng)硅(Si)的根本性超越。通過對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的比較,可以清晰地看到其顛覆性優(yōu)勢(shì):SiC的帶隙能量是Si的3倍,擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度是Si的10倍,熱導(dǎo)率是Si的3倍,電子飽和速度是Si的2倍 。這些并非孤立的優(yōu)勢(shì),而是一個(gè)相互增強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),共同賦能系統(tǒng)級(jí)的性能提升。

wKgZO2ixr9KAB_fEAAtEeYZcyJI764.pngwKgZPGixr72AD4gAABEzy41TdGw074.pngwKgZPGixr76AclXZABc74ZEXKeQ706.png

高擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度使得在相同耐壓等級(jí)下,SiC器件的漂移區(qū)可以做得更薄,從而大幅降低單位面積的導(dǎo)通電阻(RDS(on)?)。

低導(dǎo)通電阻減少了傳導(dǎo)損耗,直接提高了轉(zhuǎn)換效率。

作為一種單極性器件,SiC MOSFET在開關(guān)過程中僅依賴多數(shù)載流子(電子)的漂移,因此不存在雙極性器件(如IGBT)因少數(shù)載流子復(fù)合而產(chǎn)生的“拖尾電流” 。這一特性使得SiC的關(guān)斷損耗極低,是其實(shí)現(xiàn)超高速開關(guān)的先決條件。

高電子飽和速度和低寄生電容(Coss?,Crss?)使得SiC器件能夠以極高的頻率進(jìn)行開關(guān) 。

高開關(guān)頻率帶來了連鎖反應(yīng)。根據(jù)電磁感應(yīng)定律U=N?Ae??ΔB?f,在給定的電壓下,工作頻率(f)越高,所需的磁芯截面積(Ae?)和線圈匝數(shù)(N)就越小 。這就使得變壓器和電感器等體積最大的無源元件得以實(shí)現(xiàn)極限小型化 。

高熱導(dǎo)率和導(dǎo)通電阻隨溫度升高而略微上升的特性(PTC特性),簡(jiǎn)化了散熱設(shè)計(jì)。特別是PTC特性,使得多個(gè)器件在并聯(lián)工作時(shí)能夠天然地實(shí)現(xiàn)均流,簡(jiǎn)化了高功率設(shè)計(jì)中的熱管理 。

所有這些優(yōu)勢(shì)的綜合作用,最終在系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)了體積和重量的顯著降低,并減少了冷卻需求,從而帶來了超越SiC器件本身更高價(jià)格的系統(tǒng)級(jí)成本節(jié)約 。

3.2 SiC MOSFET在無橋PFC中的決定性作用

wKgZPGjHg8yAUzp4AADLAIv4OZk265.png

SiC MOSFET在無橋PFC拓?fù)渲械暮诵膬r(jià)值在于其對(duì)“反向恢復(fù)”問題的徹底解決。其體二極管擁有幾乎為零的反向恢復(fù)電荷(Qrr?),且恢復(fù)時(shí)間極短 。這使得快支路中的SiC開關(guān)在硬開關(guān)應(yīng)用中能夠高效工作,避免了傳統(tǒng)Si器件所固有的巨大反向恢復(fù)損耗和潛在的熱失效風(fēng)險(xiǎn) 。研究和產(chǎn)品數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn),例如BASiC半導(dǎo)體的B3M013C120Z和B3M020120ZL等產(chǎn)品,其關(guān)斷能量( Eoff?)在高溫下的典型值依然很低,且其體二極管性能已足夠出色,盡管搭配外部SiC肖特基二極管(SBD)可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化 。

此外,SiC的高頻開關(guān)能力使得無橋PFC能夠在100kHz甚至更高頻率下穩(wěn)定運(yùn)行,這直接導(dǎo)致了升壓電感體積的大幅縮小,是實(shí)現(xiàn)高功率密度設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 。

3.3 在LLC諧振變換器中的核心價(jià)值

wKgZPGi9nGmAIy4WAAU-QAlXfUY094.png

在LLC諧振變換器中,SiC MOSFET的核心價(jià)值體現(xiàn)在其對(duì)高頻操作的完美支持。這主要?dú)w功于其超低電容和柵極電荷特性。

LLC變換器的效率和功率密度與開關(guān)頻率緊密相關(guān)。要實(shí)現(xiàn)超高頻(如兆赫茲MHz級(jí))工作,開關(guān)器件必須能在極短時(shí)間內(nèi)完成開關(guān)動(dòng)作。SiC MOSFET的超低寄生電容(如C_{oss}和C_{rss})和柵極電荷(Qg?)極大地減少了開關(guān)過程中充放電所需的能量,從而顯著降低了開關(guān)損耗,使其能夠輕松工作在兆赫茲級(jí)別 。具體來說,低柵極電荷意味著驅(qū)動(dòng)其開關(guān)所需的能量極小,使得柵極驅(qū)動(dòng)電路更簡(jiǎn)單、速度更快 。

這種高速開關(guān)能力直接導(dǎo)致了無源器件的極限小型化。例如,一項(xiàng)研究表明,基于SiC的LLC變換器在500kHz開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)了98.5%的峰值效率和128W/in3的功率密度,這正是高頻操作與磁性元件小型化協(xié)同作用的有力證明 。

四、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)踐:充分釋放SiC潛能

4.1 數(shù)字控制:SiC的必要伴侶

為了充分釋放SiC MOSFET的潛能,先進(jìn)的電源拓?fù)浔仨毰c精密的控制策略相結(jié)合。傳統(tǒng)的模擬控制已無法滿足需求,而數(shù)字控制憑借其快速的控制回路、復(fù)雜的算法和全面的故障管理,成為SiC的必要伴侶 。

SiC的超高速開關(guān)特性帶來了前所未有的高電壓變化率(dV/dt)和高電流變化率(di/dt),這對(duì)系統(tǒng)可靠性構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。例如,高dV/dt會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的共模噪聲,可能導(dǎo)致下橋臂誤開通,引發(fā)上下管“直通”短路 。高 di/dt則會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電壓尖峰,威脅器件的長(zhǎng)期可靠性 。

精密的數(shù)字控制,結(jié)合可配置的數(shù)字柵極驅(qū)動(dòng)器,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并響應(yīng)這些瞬態(tài)事件。例如,數(shù)字驅(qū)動(dòng)器可以提供多級(jí)“軟著陸”關(guān)斷,以降低電壓尖峰,或通過“主動(dòng)米勒鉗位”功能防止誤開通 。此外,數(shù)字控制還能實(shí)現(xiàn)混合模式控制(如TCM/CCM),根據(jù)負(fù)載情況動(dòng)態(tài)切換工作模式,以在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)保持最高效率 。

wKgZO2i7xcqAKystAAn8hNekutQ859.png

4.2 柵極驅(qū)動(dòng)與PCB布局:從器件到系統(tǒng)

柵極驅(qū)動(dòng)電路是連接控制芯片與功率器件的橋梁,對(duì)于SiC MOSFET的性能和可靠性至關(guān)重要。SiC柵極驅(qū)動(dòng)器具有獨(dú)特的電氣要求,包括需要正負(fù)電源供電(通常為+18V/-5V)以確保器件可靠關(guān)斷 、高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度(通常大于10A)以實(shí)現(xiàn)快速開關(guān) 、以及高達(dá)100kV/μs的高共模瞬態(tài)抗擾度(CMTI)。

在SiC的高頻開關(guān)應(yīng)用中,一個(gè)看似微小卻至關(guān)重要的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)是封裝中的Kelvin源極引腳。傳統(tǒng)的3引腳封裝(Drain, Gate, Source)中,功率回路和柵極驅(qū)動(dòng)回路共用同一個(gè)源極引腳。在高di/dt的功率回路中,引腳上的寄生電感會(huì)產(chǎn)生電壓降,疊加到柵極驅(qū)動(dòng)電壓上,導(dǎo)致實(shí)際加到溝道上的電壓與驅(qū)動(dòng)信號(hào)不一致,影響開關(guān)性能和可靠性。SiC MOSFET的4引腳封裝(如TO-247-4)新增了一個(gè)獨(dú)立的Kelvin源極引腳 。該引腳僅用于柵極驅(qū)動(dòng)器的參考地,使其能夠直接感應(yīng)并控制流經(jīng)溝道的電流,從而消除功率回路寄生電感在柵極驅(qū)動(dòng)電壓上的負(fù)面影響,確保驅(qū)動(dòng)信號(hào)的完整性 。這一設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)是充分發(fā)揮SiC高頻潛力的關(guān)鍵。

wKgZPGizZ56AHT2AAAY1SSdASk8954.png

五、 展望未來:液冷、模塊化與生態(tài)構(gòu)建

wKgZO2izZ52AXhbCAAWqrhkuEMQ018.pngwKgZO2ixr72AFC0AAAgKsqXYEk0569.pngwKgZO2izZ5-AWfgoAAftGrzlebE922.png

5.1 液冷技術(shù)對(duì)電源設(shè)計(jì)的變革性影響

隨著AI服務(wù)器機(jī)柜功率密度突破20kW,傳統(tǒng)的空冷技術(shù)已無法滿足散熱需求,液冷方案(包括冷板式和浸沒式)正加速滲透 。液冷技術(shù)通過液體作為冷卻介質(zhì)直接或間接接觸發(fā)熱器件,徹底改變了傳統(tǒng)風(fēng)扇冷卻的模式 。

這將對(duì)電源模塊設(shè)計(jì)帶來深遠(yuǎn)影響。未來,電源模塊的風(fēng)扇將被取消,取而代之的是一個(gè)完全密封、無風(fēng)扇的“盒子”,可直接浸入不導(dǎo)電的冷卻液中 。在這種全新的散熱環(huán)境中,電源內(nèi)部元件的耐溫性能和熱管理能力將變得至關(guān)重要。SiC MOSFET憑借其高達(dá)175°C甚至更高的結(jié)溫和出色的熱導(dǎo)率,能夠更有效地將熱量傳導(dǎo)至外殼,并通過液冷媒介散發(fā),完美適應(yīng)這一未來的散熱趨勢(shì) 。

5.2 供應(yīng)鏈與生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)

wKgZO2jHhMyAKnAJAD6jBJ39_Ns005.pngwKgZO2i6CPaAPBQEACVVeotjATY664.png

AI算力產(chǎn)業(yè)正朝著開放、開源、全球化的方向發(fā)展 。這將不僅推動(dòng)以SiC為代表的國(guó)產(chǎn)化芯片的快速發(fā)展,也將促進(jìn)圍繞其構(gòu)建的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)(包括驅(qū)動(dòng)、控制、封裝等)的建設(shè) 。隨著SiC材料生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和規(guī)?;a(chǎn),其成本將逐步下降,從而推動(dòng)其在更多應(yīng)用領(lǐng)域的普及 。

六、 傾佳電子結(jié)論與行動(dòng)建議

wKgZPGi0E5OAEkHHAAhew4aFtBk124.pngwKgZO2i06xGAKS47AAhmNwKWEK8654.pngwKgZO2jHhN6AQWZqAAsSuoYqwnM304.png

6.1 核心結(jié)論:SiC + 先進(jìn)拓?fù)?+ 數(shù)字控制的黃金三角

AI時(shí)代,算力電源的核心挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)極高的功率密度與系統(tǒng)效率。研究表明,“無橋圖騰柱PFC + LLC諧振變換器”已成為主流電源拓?fù)涞狞S金組合。其中,SiC MOSFET以其獨(dú)特的材料物理特性,完美解決了傳統(tǒng)硅器件在這一架構(gòu)中的“反向恢復(fù)”和高頻損耗問題,是實(shí)現(xiàn)該架構(gòu)的決定性技術(shù)。同時(shí),精密的數(shù)字控制和優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),是充分釋放SiC器件潛能、確保系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。

6.2 案例分析與選型參考

下表匯總了BASiC半導(dǎo)體三款SiC MOSFET的關(guān)鍵參數(shù),為電源設(shè)計(jì)工程師提供了具體的選型參考。

器件型號(hào) VDS? ID?(TC?=25°C) RDS(on).typ?@25°C RDS(on).typ?@175°C Eoff?@25°C Eoff?@175°C 封裝 典型應(yīng)用
B3M010C075Z 750 V 240 A 10mΩ 12.5mΩ 625-720 μJ 700-780 μJ TO-247-4 適用于較低耐壓LLC,以及工業(yè)SMPS
B3M013C120Z 1200 V 180 A 13.5mΩ 23mΩ 530-590 μJ 600-660 μJ TO-247-4 適用于高壓PFC和全橋LLC,OBC
B3M020120ZL 1200 V 127 A 20mΩ 37mΩ 400-410 μJ 400-410 μJ TO-247-4L 適用于高壓PFC和全橋LLC,工業(yè)電源

深圳市傾佳電子有限公司(簡(jiǎn)稱“傾佳電子”)是聚焦新能源與電力電子變革的核心推動(dòng)者:
傾佳電子成立于2018年,總部位于深圳福田區(qū),定位于功率半導(dǎo)體與新能源汽車連接器的專業(yè)分銷商,業(yè)務(wù)聚焦三大方向:
新能源:覆蓋光伏、儲(chǔ)能、充電基礎(chǔ)設(shè)施;
交通電動(dòng)化:服務(wù)新能源汽車三電系統(tǒng)(電控、電池、電機(jī))及高壓平臺(tái)升級(jí);
數(shù)字化轉(zhuǎn)型:支持AI算力電源、數(shù)據(jù)中心等新型電力電子應(yīng)用。
公司以“推動(dòng)國(guó)產(chǎn)SiC替代進(jìn)口、加速能源低碳轉(zhuǎn)型”為使命,響應(yīng)國(guó)家“雙碳”政策(碳達(dá)峰、碳中和),致力于降低電力電子系統(tǒng)能耗。
需求SiC碳化硅MOSFET單管及功率模塊,配套驅(qū)動(dòng)板及驅(qū)動(dòng)IC,請(qǐng)搜索傾佳電子楊茜

wKgZPGi0E3WAXnm6ABOH8BDApj4543.pngwKgZPGixr2SARFXBABJhLEozm4U342.pngwKgZO2ixsImACSJiAA_yKdkyBBY422.png

6.3 展望與建議:面向未來的戰(zhàn)略部署

面向未來的算力電源設(shè)計(jì),建議采取以下戰(zhàn)略部署:

技術(shù)路線:以“無橋圖騰柱PFC + 全橋LLC”為核心拓?fù)?,并積極擁抱SiC器件與數(shù)字控制。

設(shè)計(jì)實(shí)踐:將柵極驅(qū)動(dòng)、PCB布局和熱管理作為核心考量,充分利用4引腳Kelvin源極封裝的優(yōu)勢(shì),并采用可配置的數(shù)字驅(qū)動(dòng)器來應(yīng)對(duì)高頻開關(guān)帶來的瞬態(tài)挑戰(zhàn)。

未來趨勢(shì):關(guān)注液冷技術(shù)對(duì)電源設(shè)計(jì)的深遠(yuǎn)影響,前瞻性地開發(fā)能夠適應(yīng)無風(fēng)扇、浸沒式環(huán)境的電源模塊,從而確保產(chǎn)品在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

審核編輯 黃宇

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • PFC
    PFC
    +關(guān)注

    關(guān)注

    49

    文章

    1058

    瀏覽量

    110846
  • LLC
    LLC
    +關(guān)注

    關(guān)注

    38

    文章

    619

    瀏覽量

    80318
  • PSU
    PSU
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    53

    瀏覽量

    12458
  • SiC MOSFET
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    143

    瀏覽量

    6761
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    AI機(jī)架電源架構(gòu)、拓?fù)?/b>演進(jìn)與碳化硅MOSFET的應(yīng)用價(jià)值深度研究報(bào)告

    AI基礎(chǔ)設(shè)施的能源變革:高功率密度集成機(jī)架電源架構(gòu)、拓?fù)?/b>演進(jìn)與碳化硅MOSFET的應(yīng)用價(jià)值
    的頭像 發(fā)表于 01-17 14:13 ?1169次閱讀
    AI<b class='flag-5'>算</b><b class='flag-5'>力</b>機(jī)架<b class='flag-5'>電源</b>架構(gòu)、<b class='flag-5'>拓?fù)?/b>演進(jìn)與碳化硅<b class='flag-5'>MOSFET</b>的應(yīng)用<b class='flag-5'>價(jià)值</b>深度研究<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子SVG技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與SiC模塊應(yīng)用價(jià)值深度研究報(bào)告

    電子SVG技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與基本半導(dǎo)體SiC模塊應(yīng)用價(jià)值深度研究
    的頭像 發(fā)表于 11-30 09:58 ?1226次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>SVG<b class='flag-5'>技術(shù)</b>發(fā)展趨勢(shì)與<b class='flag-5'>SiC</b>模塊應(yīng)用<b class='flag-5'>價(jià)值</b>深度研究<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子碳化硅SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)特性與保護(hù)機(jī)制深度研究報(bào)告

    電子碳化硅SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)特性與保護(hù)機(jī)制深度研究報(bào)告
    的頭像 發(fā)表于 11-23 11:04 ?2193次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>碳化硅<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>驅(qū)動(dòng)特性與保護(hù)機(jī)制深度研究<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子戶儲(chǔ)逆變器的DC-DC隔離級(jí)(DAB拓?fù)?/b>)采用B3M040065Z SiC MOSFET并運(yùn)行于60kHz的核心價(jià)值分析報(bào)告

    戶儲(chǔ)逆變器的DC-DC隔離級(jí)(DAB拓?fù)?/b>)采用B3M040065Z SiC MOSFET并運(yùn)行于60kHz的核心
    的頭像 發(fā)表于 11-12 20:47 ?958次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>戶儲(chǔ)逆變器的DC-DC隔離級(jí)(DAB<b class='flag-5'>拓?fù)?/b>)<b class='flag-5'>中</b>采用B3M040065Z <b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>并運(yùn)行于60kHz的<b class='flag-5'>核心</b><b class='flag-5'>價(jià)值</b>分析<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子壁掛式直流充電樁的架構(gòu)演進(jìn)與半導(dǎo)體技術(shù)前沿:拓?fù)?/b>、趨勢(shì)及SiC MOSFET應(yīng)用價(jià)值深度解析

    電子壁掛式直流充電樁的架構(gòu)演進(jìn)與半導(dǎo)體技術(shù)前沿:拓?fù)?/b>、趨勢(shì)及SiC
    的頭像 發(fā)表于 10-21 09:54 ?675次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>壁掛式直流充電樁的架構(gòu)演進(jìn)與半導(dǎo)體<b class='flag-5'>技術(shù)</b>前沿:<b class='flag-5'>拓?fù)?/b>、趨勢(shì)及<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>應(yīng)用<b class='flag-5'>價(jià)值</b>深度解析

    電子單相戶用儲(chǔ)能逆變器Heric拓?fù)?/b>的綜合分析及其SiC MOSFET應(yīng)用價(jià)值

    電子單相戶用儲(chǔ)能逆變器Heric拓?fù)?/b>的綜合分析及其SiC
    的頭像 發(fā)表于 10-15 09:13 ?971次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>單相戶用儲(chǔ)能逆變器<b class='flag-5'>中</b>Heric<b class='flag-5'>拓?fù)?/b>的綜合分析及其<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>應(yīng)用<b class='flag-5'>價(jià)值</b>

    電子寬禁帶時(shí)代下的效率優(yōu)化:SiC MOSFET拓?fù)?/b>同步整流技術(shù)的必然性與精確定量分析

    電子寬禁帶時(shí)代下的效率優(yōu)化:SiC MOSFET拓?fù)?/div>
    的頭像 發(fā)表于 10-14 15:07 ?921次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>寬禁帶時(shí)代下的效率優(yōu)化:<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b><b class='flag-5'>橋</b>式<b class='flag-5'>拓?fù)?/b><b class='flag-5'>中</b>同步整流<b class='flag-5'>技術(shù)</b>的必然性與精確定量分析

    電力電子設(shè)備高壓輔助電源拓?fù)?/b>、器件選型與1700V SiC MOSFET技術(shù)分析報(bào)告

    電力電子設(shè)備高壓輔助電源拓?fù)?/b>、器件選型與1700V SiC
    的頭像 發(fā)表于 10-14 15:06 ?510次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b>電力<b class='flag-5'>電子</b>設(shè)備高壓輔助<b class='flag-5'>電源</b><b class='flag-5'>拓?fù)?/b>、器件選型與1700V <b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b><b class='flag-5'>技術(shù)</b>分析<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子代理的基本半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)IC及電源IC產(chǎn)品深度解析報(bào)告

    電子代理的基本半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)IC及電源IC產(chǎn)品深度解析報(bào)告 I.
    的頭像 發(fā)表于 09-30 17:53 ?2875次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>代理的基本半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)IC及<b class='flag-5'>電源</b>IC產(chǎn)品<b class='flag-5'>力</b>深度解析<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子技術(shù)報(bào)告:大功率礦機(jī)電源拓?fù)?/b>架構(gòu)、SiC MOSFET應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)

    電子技術(shù)報(bào)告:大功率礦機(jī)電源
    的頭像 發(fā)表于 09-28 09:43 ?643次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子技術(shù)</b><b class='flag-5'>報(bào)告</b>:大功率礦機(jī)<b class='flag-5'>算</b><b class='flag-5'>力</b><b class='flag-5'>電源</b>的<b class='flag-5'>拓?fù)?/b>架構(gòu)、<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)

    電子1400V 碳化硅 (SiC) MOSFET 產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)深度分析報(bào)告

    電子1400V 碳化硅 (SiC) MOSFET 產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)深度分析
    的頭像 發(fā)表于 09-28 09:32 ?619次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>1400V 碳化硅 (<b class='flag-5'>SiC</b>) <b class='flag-5'>MOSFET</b> 產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)<b class='flag-5'>力</b>深度分析<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子SiC功率模塊:超大功率全LLC應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)深度分析報(bào)告

    電子BMF540R12KA3 SiC功率模塊:超大功率全LLC應(yīng)用
    的頭像 發(fā)表于 09-19 15:32 ?719次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b><b class='flag-5'>SiC</b>功率模塊:超大功率全<b class='flag-5'>橋</b><b class='flag-5'>LLC</b>應(yīng)用<b class='flag-5'>技術(shù)</b>優(yōu)勢(shì)深度分析<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子深度洞察AIDC電源系統(tǒng)技術(shù)演進(jìn)與SiC MOSFET應(yīng)用價(jià)值分析

    電子深度洞察AIDC電源系統(tǒng)技術(shù)演進(jìn)與SiC MOSFE
    的頭像 發(fā)表于 09-09 21:07 ?1150次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b>深度洞察AIDC<b class='flag-5'>電源</b>系統(tǒng)<b class='flag-5'>技術(shù)</b>演進(jìn)與<b class='flag-5'>SiC</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>應(yīng)用<b class='flag-5'>價(jià)值</b>分析

    電子SiC功率模塊在鋰電池供電三相四線制AI數(shù)據(jù)中心電源的應(yīng)用價(jià)值深度分析報(bào)告

    電子SiC功率模塊在鋰電池供電三相四線制AI數(shù)據(jù)中心
    的頭像 發(fā)表于 09-08 09:13 ?631次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b><b class='flag-5'>SiC</b>功率模塊在鋰電池供電三相四線制AI<b class='flag-5'>算</b><b class='flag-5'>力</b>數(shù)據(jù)中心<b class='flag-5'>電源</b><b class='flag-5'>中</b>的應(yīng)用<b class='flag-5'>價(jià)值</b>深度分析<b class='flag-5'>報(bào)告</b>

    電子電源拓?fù)?/b>與碳化硅MOSFET器件選型應(yīng)用深度報(bào)告

    汽車產(chǎn)業(yè)鏈。電子聚焦于新能源、交通電動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半導(dǎo)體器件以及新能源
    的頭像 發(fā)表于 08-17 16:37 ?2820次閱讀
    <b class='flag-5'>傾</b><b class='flag-5'>佳</b><b class='flag-5'>電子</b><b class='flag-5'>電源</b><b class='flag-5'>拓?fù)?/b>與碳化硅<b class='flag-5'>MOSFET</b>器件選型應(yīng)用深度<b class='flag-5'>報(bào)告</b>