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意法半导体推出促进环境保护功率芯片

意法半导体推出可促进环境保护并拥有高温性能的功率芯片。
意法半导体推出可促进环境保护并拥有高温性能的功率芯片。

意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)推出一系列新的先进产品。新产品让电源设计人员能够提高太阳能逆变器和电动车、企业运算(enterprise computing)和工业马达驱动器(industrial motor drives)等诸多应用的能效。

意法半导体率先研发出工作温度可高达到200℃的高压碳化矽(silicon carbide,SiC)功率MOSFET。碳化矽固有属性使其比传统矽功率晶体管节省至少50%的能源,而且产品本身的尺寸更小且其崩溃电压(breakdown voltage)更高。这项技术被视为持续改善系统能效、微型化和成本最佳化的一项重要开发。

电脑机房和数据中心居高不下的用电成本让能效成为许多IT管理高层首要关注的问题。用碳化矽元件代替普通矽开关,有助于提高功率电源的能源利用率(Power Usage Effectiveness;PUE),PUE是衡量数据中心能效的指标。根据电脑产业拯救气候移动组织(CSCI, Climate Savers Computing Initiative)的数据显示,到2015年,高能效网络系统设备可节省50亿美元的能源开支,减少3,800万吨的CO2 排放量。

碳化矽MOSFET还能用于太阳能逆变器,代替传统的高压矽绝缘闸双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor;IGBT)将太阳能电池的DC转换成AC并入电网,无需任何特殊的驱动电路。此外,因为工作频率高于IGBT,碳化矽MOSFET可缩减电源装置的其它元件尺寸,从而降低电源成本,提高能效。

在电动车领域,碳化矽元件可大幅提高能效,降低汽车动力系统的尺寸。作为美国能源部与汽车工业的合作组织,美国汽车动力系统电气电子技术研发小组(DRIVE Electrical & Electronics Technical Team)呼吁,到2020年,将汽车动力系统能耗降低大约二分之一,同时降低尺寸至少20%。该小组的开发蓝图将宽能隙(wide bandgap)半导体材料(即碳化矽技术)列为提高功率转换效率的重点技术,并使该项技术能够在更高的工作温度下更安全可靠地工作。与普通矽元件和竞争对手的碳化矽MOSFET相比,意法半导体的碳化矽元件耐温性能更高(200℃),从而有助于简化汽车冷却系统的设计。

意法半导体的新1200V碳化矽功率MOSFET SCT30N120的样品已上市,预计在2014年6月投入量产。新产品采用意法半导体独有的HiP247封装,该封装外形尺寸与工业标准封装相同,特别针对耐高温性能进行了最佳化设计。