倾佳代理的基本半导体SiC碳化硅功率半导体产品组合分析指南:选型、优势与应用

B站影视 欧美电影 2025-10-01 13:21 1

摘要:倾佳电子(Changer Tech)是一家专注于功率半导体和新能源汽车连接器的分销商。主要服务于中国工业电源、电力电子设备和新能源汽车产业链。倾佳电子聚焦于新能源、交通电动化和数字化转型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半导体器件

倾佳代理的基本半导体SiC碳化硅功率半导体产品组合分析指南:选型、优势与应用

倾佳电子(Changer Tech)是一家专注于功率半导体和新能源汽车连接器的分销商。主要服务于中国工业电源、电力电子设备和新能源汽车产业链。倾佳电子聚焦于新能源、交通电动化和数字化转型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半导体器件以及新能源汽车连接器。

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第一部分:执行摘要与战略组合分析

简介

在全球向高效能源转换迈进的浪潮中,以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体技术正处于核心地位。深圳基本半导体股份有限公司(Basic Semiconductor)作为该领域的创新企业,凭借其在碳化硅功率器件研发与产业化的专注,已成为行业内不容忽视的力量 。本报告旨在对基本半导体公司发布的产品选型手册进行深度剖析,超越简单的产品罗列,为电力电子工程师、系统架构师和技术决策者提供一份兼具广度与深度的分析指南。报告将系统性地梳理其产品线,解读各项技术参数背后的系统级优势,并构建一个清晰的选型框架,以支持在多样化应用场景下的战略性器件选择。

产品组合架构

基本半导体的产品组合展现了清晰的战略层次,不仅覆盖了功率半导体的核心环节,更延伸至应用的支撑层面,构建了一个从底层芯片到系统级方案的完整生态系统 。其产品架构可分为四大核心类别:

碳化硅功率器件:这是产品组合的基石,包括了从分立器件到高度集成的功率模块。

分立器件:碳化硅肖特基二极管(SBD)、碳化硅MOSFET,以及创新的混合碳化硅器件。

功率模块:针对工业和汽车两大市场,提供不同封装和功率等级的全碳化硅模块。

裸片与晶圆服务:面向拥有自主封装能力的大型客户,提供核心的芯片级产品,彰显其在上游制造环节的技术自信 。

门极驱动芯片:提供与SiC器件特性相匹配的隔离及低边驱动芯片,解决高频、高速开关中的关键驱动难题 。

驱动电源芯片及方案:为门极驱动提供配套的隔离电源解决方案,进一步降低系统集成的复杂性 。

这种架构表明,基本半导体的市场定位并非单纯的元器件供应商,而是致力于成为一个全面的功率电子解决方案合作伙伴。

核心竞争力与差异化优势

基本半导体的竞争力源于其全面的产业布局和深厚的技术积累。公司在中国深圳、北京、上海、无锡以及日本名古屋等地设立了研发中心和制造基地,形成了国际化的研发布局,并实现了从芯片设计、晶圆制造到封装测试的垂直整合能力 。这一布局不仅确保了供应链的安全与稳定,更为技术迭代和质量控制提供了坚实保障。特别是在汽车级碳化硅功率模块领域,其位于无锡的制造基地采用了纳米银烧结等先进封装工艺,并遵循严格的汽车级质量管理体系,构筑了强大的市场壁垒 。

产品组合概览

下表高度概括了基本半导体的主要产品类别及其核心应用市场。

产品大类

子类别

主要目标市场

核心价值主张

碳化硅功率器件

SiC二极管, SiC MOSFET, 混合器件

光伏储能、通信电源、新能源汽车、工业控制

高效率、高频率、高功率密度

工业级功率模块

大功率充电桩、储能变流器、逆变焊机、数据中心UPS

高集成度、高可靠性、简化热管理

汽车级功率模块

新能源汽车主驱逆变器、车载电源

极致可靠性、高功率密度、提升续航里程

裸片与晶圆服务

SiC二极管/MOSFET晶圆与裸片

大型模块制造商、拥有自研封装能力的OEM

提供核心技术、支持客户定制化开发

门极驱动芯片

隔离驱动芯片, 低边驱动芯片

所有使用SiC MOSFET/模块的系统

优化开关性能、确保驱动可靠性、简化设计

驱动电源芯片及方案

正激DCDC芯片, 隔离变压器方案

门极驱动电路的辅助电源设计

提供经过验证的、紧凑高效的隔离电源

这种全面的产品布局揭示了其深思熟虑的市场策略。在功率半导体领域,器件的性能不仅取决于其自身,更高度依赖于驱动和电源等外围电路的协同设计。精确的门极电压控制、快速的开关瞬态响应以及可靠的短路保护,是发挥SiC器件低损耗、高频率优势的关键。基本半导体通过提供经过专门优化和验证的门极驱动芯片(如具备短路保护功能的BTD3011R)和隔离驱动电源方案(如BTP1521x芯片),极大地降低了客户的设计门槛和研发风险 。这形成了一个紧密耦合的生态系统:选用其SiC MOSFET的工程师,有极强的动机继续采用其配套的驱动和电源方案,以确保最佳性能、缩短开发周期并简化供应链管理。这一策略不仅提升了客户粘性,也为其核心SiC器件的推广应用构建了坚固的“护城河”。

第二部分:分立式碳化硅功率器件——现代电力转换的基石

分立器件是电力电子系统中最基础、最灵活的构建单元。基本半导体的分立器件产品线覆盖了从基础的二极管到前沿的MOSFET,再到兼具性价比的混合器件,为不同层级的应用需求提供了全面的选择。

2.1 碳化硅肖特基二极管:效率的基石

碳化硅肖特基二极管(SiC SBD)是替代传统硅基快恢复二极管(Si-FRD)的革命性产品。其核心优势源于碳化硅材料本身卓越的物理特性:宽禁带(约3.26 eV)、高临界击穿场强(约3×106 V/cm)和高导热系数(约4.9 W/cm·K)。

技术优势分析

零反向恢复损耗:这是SiC SBD最显著的优势。传统硅基二极管在从导通转向截止时,存在反向恢复过程,会产生较大的反向恢复电流和恢复时间,导致显著的开关损耗,尤其是在高频工作时。SiC SBD作为单极性器件,理论上不存在反向恢复过程,从而几乎消除了这一部分的损耗。这使得与之配合的主开关管(如IGBT或MOSFET)的开通损耗也大幅降低。

高耐压与低漏电:得益于SiC材料的高临界场强,SiC二极管可以在更薄的漂移层下实现高耐压,同时保持极低的反向漏电流,即使在高温下也表现稳定,提升了系统的可靠性和静态功耗表现 。

卓越的温度特性:SiC器件的正向压降(VF​)具有正温度系数,这有利于器件的并联均流,简化了在大电流应用中的并联设计。

应用领域

这些技术优势使其在众多电力电子应用中成为提升效率的关键。例如,在光伏逆变器储能变流器(PCS)的升压(Boost)电路中,使用SiC SBD可以显著提升转换效率;在通信电源服务器电源的功率因数校正(PFC)电路中,它能帮助系统轻松满足严苛的能效标准;直流快充桩中,高效率意味着更少的散热需求和更高的功率密度;在PD快充等消费电子领域,其高频特性则有助于实现产品的小型化 。

选型矩阵

为了便于工程师快速选型,下表整合了基本半导体所有SiC二极管的关键参数,按电压等级和电流大小排序。

表2.1:碳化硅二极管综合选型矩阵

型号

额定电压 VRRM​ (V)

额定电流 IF​ (A)

浪涌电流 IFSM​ (A)

正向压降 VF​ @ 25°C (V)

正向压降 VF​ @ 175°C (V)

封装形式

650V 产品系列

B3D04065K

650

4

36

1.37

1.69

TO-220-2

B3D06065K

650

6

51

1.39

1.81

TO-220-2

B3D10065K

650

10

80

1.36

1.69

TO-220-2

B3D20065H

650

20

150

1.40

1.76

TO-247-2

B3D30065H

650

30

210

1.34

1.62

TO-247-2

B3D40065H

650

40

260

1.41

1.75

TO-247-2

B3D50065H

650

50

399

1.42

1.80

TO-247-2

B3D60065H2

650

60

420

1.36

1.66

TO-247-2

B3D80065H2

650

80

520

1.43

1.82

TO-247-2

B3DM060065N

650

60*2

540

1.42

1.99

SOT-227

1200V 产品系列

B3D05120K

1200

5

45

1.45

2.02

TO-220-2

B3D10120H

1200

10

90

1.40

2.05

TO-247-2

B3D15120H

1200

15

135

1.39

1.97

TO-247-2

B3D20120H

1200

20

160

1.36

1.89

TO-247-2

B3D30120H

1200

30

270

1.39

1.96

TO-247-2

B3D40120H2

1200

40

320

1.39

1.95

TO-247-2

B3D50120H

1200

50

400

1.44

2.06

TO-247-2

B3D60120H2

1200

60

540

1.42

1.99

TO-247-2

B3D80120H2

1200

80

640

1.46

2.06

TO-247-2

B3DM100120N

1200

100*2

250

1.46

2.13

SOT-227

2000V 产品系列

B3D40200H

2000

40

320

1.47

2.30

TO-247-2

注:此表为节选,旨在展示不同电压等级和封装形式的代表性产品。完整列表请参考原始手册。SOT-227封装为双二极管模块。

2.2 碳化硅MOSFET:开启高频高密度新纪元

SiC MOSFET是当前电力电子领域最受关注的功率器件,它将SiC材料的优势发挥到了极致,是实现系统功率密度和效率飞跃的核心。基本半导体的第三代SiC MOSFET产品,在比导通电阻、开关损耗和可靠性方面均有出色表现 。

技术优势与封装技术解析

更低的比导通电阻(Specific On-Resistance):这意味着在相同的芯片面积下,可以实现更低的导通电阻(RDS(on)​),从而降低导通损耗。

更低的开关损耗:SiC MOSFET的开关速度远超硅基IGBT,其开关过程中的能量损耗(Eon​, Eoff​)极低,这使其能够工作在数百kHz甚至MHz级别的高频率,从而大幅减小系统中电感、电容等磁性元件和无源器件的体积和成本。

先进封装的重要性:为了充分发挥SiC MOSFET的快速开关特性,封装技术至关重要。

开尔文源极(Kelvin Source)封装:如TO-247-4和TO-263-7封装,提供了一个独立的源极驱动引脚。该引脚专用于门极驱动回路,避免了主电流路径上的寄生电感对驱动信号的干扰,从而可以实现更快的开关速度、更低的开关损耗和更小的栅极电压振荡,这对于高频应用至关重要 。

表面贴装(SMD)封装:如TOLL、TOLT和T2PAK-7封装,不仅适用于自动化生产,降低制造成本,其低矮的外形和优化的引脚布局也具有更低的封装寄生电感和更好的散热性能,是构建高功率密度电源(如服务器电源、通信整流器)的理想选择 。

选型矩阵

下表整合了基本半导体SiC MOSFET产品线的关键参数,按电压等级和导通电阻排序,帮助工程师快速锁定目标器件。

表2.2:碳化硅MOSFET综合选型矩阵

型号

额定电压 VDSS​ (V)

导通电阻 RDS(on)​ (mΩ)

额定电流 ID​ @ 25°C (A)

栅极电荷 Qg​ (nC)

封装形式

特点

650V / 750V 产品系列

B3M040065H

650

40

67

60

TO-247-3

通用型

B3M040065Z

650

40

67

60

TO-247-4

开尔文源极

B3M040065L

650

40

54

50

TOLL

表面贴装, 低电感

B3M025065H

650

25

-

-

TO-247-3

低导通电阻

B3M010C075Z

750

10

240

220

TO-247-4

极低导通电阻, 大电流

1200V 产品系列

B2M160120H

1200

160

22.5

26

TO-247-3

高性价比

B2M080120H

1200

80

39

46

TO-247-3

平衡型

B2M080120Z

1200

80

39

46

TO-247-4

开尔文源极

B3M040120H

1200

40

64

85

TO-247-3

主流型号

B3M040120Z

1200

40

64

85

TO-247-4

主推, 开尔文源极

B2M030120H

1200

30

97

115

TO-247-3

较低导通电阻

B3M020120H

1200

20

127

168

TO-247-3

低导通电阻

B2M011120HK

1200

11

167

307

TO-247-4

极低导通电阻, 大电流

1700V 产品系列

B2M600170H

1700

600

7

14

TO-247-3

主推, 高压应用

注:此表为节选,旨在展示不同电压和封装的代表性产品。完整列表请参考原始手册。

2.3 混合碳化硅分立器件:务实的性能升级之桥

混合碳化硅分立器件是一种巧妙的折衷方案,它将成熟的硅基场截止(Field-Stop)IGBT技术与高性能的SiC SBD技术结合在同一封装内 。

价值定位分析

这种组合的核心价值在于,为成本敏感且追求性能提升的应用提供了一条务实的升级路径。在硬开关拓扑中,IGBT的开通损耗主要由续流二极管的反向恢复特性决定。通过用零反向恢复的SiC SBD替代传统的硅基FRD,可以几乎完全消除二极管的反向恢复损耗,从而使IGBT的开通损耗(Eon​)大幅降低。这使得系统可以在不更换主开关管(仍然使用成本较低的Si-IGBT)的情况下,显著提升效率或提高工作频率,而其总成本远低于采用全SiC MOSFET的方案。

目标应用

该系列器件非常适用于储能系统(ESS)不间断电源(UPS)和光伏组串式逆变器等领域。这些应用通常工作在几十kHz的中等开关频率,对成本较为敏感,而混合器件恰好在性能与成本之间取得了绝佳的平衡 。

表2.3:混合碳化硅器件关键参数

型号

额定电压 BVCES​ (V)

额定电流 IC​ @ 100°C (A)

饱和压降 VCE(sat)​ (V)

总开关损耗 Etotal​ (mJ)

封装形式

BGH50N65HF1

650

50

1.55

0.59 (关断损耗)

TO-247-3

BGH75N65HF1

650

75

1.64

3.43 (开通+关断)

TO-247-3

BGH40N120H51

1200

40

1.90

2.87 (开通+关断)

TO-247-3

BGH75N120HFE

1200

75

2.20

7.07 (开通+关断)

TO-247-3

注:表中参数根据手册数据整理,开关损耗为特定测试条件下的值。

基本半导体在分立器件层面展现出的产品广度,本身就是一种战略工具。一个复杂的电力电子系统(如一个光伏储能一体机)可能同时需要用于PFC升压的SiC二极管和用于DC/AC逆变的SiC MOSFET。通过提供一个全面的、覆盖不同性能和成本区间的“一站式”产品组合,基本半导体使设计团队能够从单一、经过验证的供应商处采购所有关键的SiC功率器件。这不仅简化了供应链管理和采购流程,也加速了产品的认证和上市周期。混合器件的加入,更是体现了对市场多样化需求的深刻理解,为尚未准备好全面转向SiC MOSFET的客户提供了平滑的过渡方案,从而将更广泛的客户群体纳入其生态系统。

第三部分:工业级全碳化硅功率模块——以可靠性扩展功率疆域

当应用功率等级上升至数十千瓦乃至数百千瓦时,采用分立器件并联的设计会面临均流、布局、散热和可靠性等多重挑战。工业级功率模块通过将多个SiC芯片集成在高性能的封装内,为大功率应用提供了标准化的、高可靠性的解决方案 。

核心封装技术分析

基本半导体的工业级模块采用了多项先进技术,以确保在严苛工业环境下的长期可靠运行。

氮化硅(SiN)AMB陶瓷基板:这是现代高性能功率模块的关键技术。相较于传统的氧化铝(Al2O3)基板,SiN陶瓷具有更高的热导率和更接近SiC芯片的热膨胀系数(CTE)。高热导率意味着更低的热阻,能更有效地将芯片产生的热量导出;而匹配的CTE则显著减缓了在反复温度循环下(设备启停)材料间的应力,极大地提升了模块的功率循环和热循环寿命 。

低杂散电感设计:SiC MOSFET的开关速度极快,电流变化率(di/dt)非常高。在封装和系统布局的杂散电感(Lσ​)作用下,会产生巨大的电压过冲(Vovershoot​=Lσ​×di/dt)。过高的电压过冲可能损坏器件。基本半导体的模块,如62mm封装系列,通过优化内部布局和端子设计,显著降低了杂散电感,从而抑制了电压过冲,使得SiC器件的高频性能得以更安全、更充分地发挥 。

模块家族细分与选型指南

基本半导体提供了多种标准封装的工业级模块,以适应不同的应用需求。

E1B & E2B 模块:该系列基于高性能晶圆平台,特别强调了高可靠性。其宽栅源电压范围(-10V至+25V)和较高的阈值电压(VGS(th),typ​=4.0V)简化了栅极驱动设计,并提高了抗噪声和抗误导通的能力。适用于对可靠性要求极高的数据中心UPS、燃料电池DCDC变换器和大功率充电桩等领域 。

34mm 模块:这是一种紧凑型半桥模块,专为高频应用优化。在20kW的逆变焊机应用仿真中,相比于只能工作在20kHz的IGBT模块,采用该SiC模块可将开关频率提升至80kHz,同时总损耗降低约50%。这直接转化为焊机体积、重量和噪声的大幅减小,以及动态响应速度的加快。因此,它非常适用于逆变焊机、感应加热设备等追求高频、高效和小型化的场合 。

62mm 模块:作为工业应用中非常经典的封装尺寸,该系列提供了高达540A的电流能力。它继承了传统62mm封装的优势,同时通过内部创新设计降低了杂散电感,并采用SiN陶瓷基板和铜基板散热,实现了出色的功率循环能力和高功率密度。是大型储能系统、光伏逆变器和工业传动等大功率应用的主力选择 。

Pcore™ 12 EP2 模块:这是一款高度集成的创新产品,在单个模块内集成了整流和逆变两组三相桥结构,并带有NTC温度检测功能。这种高集成度设计能够显著提升整机运行效率,并有效降低系统总体成本和体积,是空调热泵等特定集成化应用的理想解决方案 。

表3.1:工业级SiC模块对比选型指南

型号

拓扑结构

额定电压 Vmax​ (V)

额定电流 ID​ (A)

导通电阻 RDS(on)​ (mΩ) @ 25°C

封装类型

核心应用

BMF008MR12E2G3

半桥

1200

160

8.1

Pcore 2 E2B

数据中心UPS, 充电桩

BMF080R12RA3

半桥

1200

80

15

34mm

逆变焊机, 感应加热

BMF160R12RA3

半桥

1200

160

7.5

34mm

逆变焊机, 感应加热

BMF180R12KA3

半桥

1200

180

7.0

62mm

储能, 光伏逆变器

BMF360R12KA3

半桥

1200

360

3.7

62mm

储能, 光伏逆变器

BMF540R12KA3

半桥

1200

540

2.5

62mm

储能, 光伏逆变器

BMS065MR12EP2CA2

三相全桥

1200

25

65

Pcore 12 EP2

空调热泵

注:额定电流为特定温度下的值,具体请参考规格书。

第四部分:汽车级全碳化硅功率模块——赋能电动出行

汽车应用对功率半导体的要求是所有领域中最为严苛的。它不仅要求极致的性能(效率、功率密度),更对可靠性提出了“零失效”的期望。汽车级模块必须在宽温度范围(-40°C至175°C)、剧烈振动和频繁功率循环的恶劣工况下,保持数万小时的稳定工作。基本半导体的汽车级模块正是为满足这些极端要求而设计的 。

先进制造与可靠性技术

基本半导体的汽车级模块采用了行业最前沿的封装技术,以确保其在电动汽车主逆变器等核心应用中的卓越性能和可靠性。

有压型银烧结(Silver Sintering)工艺:这是替代传统焊料的先进芯片贴装技术。银烧结层的熔点远高于焊料(>900°C vs.

高性能铜线键合:与传统的铝线键合相比,铜线具有更低的电阻率和更高的机械强度及抗疲劳性,能够承载更大的电流密度,并更好地耐受热机械应力,是提升大电流模块可靠性的关键 。

Pin-Fin结构直接水冷:为了应对主逆变器极高的散热需求,模块基板集成了Pin-Fin(鳍片针脚)结构。这种设计极大地增加了散热表面积,使冷却液可以直接、高效地带走芯片产生的热量。这带来了极低的热阻,使得模块在紧凑的体积内能够持续输出更高的功率 。

汽车级模块平台分析

基本半导体针对不同的汽车应用需求,推出了多个Pcore™系列模块平台。

Pcore™6 HPD(高功率密度)模块:这是为高性能主驱逆变器设计的旗舰平台。通过并联6颗或8颗SiC MOSFET芯片,实现了极低的导通电阻(如1.3 mΩ)和强大的电流处理能力(高达800A)。结合Pin-Fin直冷技术,它能在紧凑的空间内为电动汽车提供澎湃的动力输出 。

Pcore™2 DCM 模块:同样是面向主驱逆变器的高电流密度模块,采用了先进的银烧结和直冷技术。它可能针对不同的功率等级或客户的特定结构需求,提供了另一种高集成度的选择 。

Pcore™1 TPAK 模块:这是一款单开关(Single Switch)模块,其核心优势在于设计的“灵活性”。汽车制造商可以根据不同车型(如经济型、性能型)的功率需求,通过并联不同数量的TPAK模块来灵活构建逆变器。这种模块化的“积木式”设计,有助于实现平台化开发,降低研发和库存成本 。

表4.1:汽车级SiC模块关键规格

型号

平台

额定电压 Vmax​ (V)

额定电流 ID​ (A)

导通电阻 RDS(on)​ (mΩ) @ 25°C

每开关芯片数

核心技术

BMS700R08HWC4 B01

Pcore™6

750

700

1.3

6

银烧结, Pin-Fin直冷

BMS600R12HWC4 B01

Pcore™6

1200

600

1.8

6

银烧结, Pin-Fin直冷

BMS800R12HWC4 B02

Pcore™6

1200

800

1.3

8

银烧结, Pin-Fin直冷

BMF920R08FA3

Pcore™2

750

920

1.7

8

银烧结, Pin-Fin直冷

BMF720R12FA3

Pcore™2

1200

720

3.0

8

银烧结, Pin-Fin直冷

BMZ250R08TC4

Pcore™1

750

250

4.0

-

银烧结

BMZ200R12TC4

Pcore™1

1200

200

5.5

-

银烧结

注:表中参数根据手册数据整理。

第五部分:裸片与晶圆服务——核心技术的开放与合作

除了提供标准化的封装器件和模块,基本半导体还提供碳化硅二极管和MOSFET的裸片(Die)与晶圆(Wafer)服务 。这项业务的推出,具有重要的战略意义。

服务概述与战略意涵

该服务主要面向拥有世界级封装与模块制造能力的大型企业或战略合作伙伴。这些客户可能希望基于自身独特的封装技术或系统集成需求,开发定制化的功率模块。通过提供经过验证的高品质裸片,基本半导体能够将自己的核心芯片技术嵌入到更广泛的供应链和终端产品中。

这表明基本半导体的制造工艺已经达到了相当高的成熟度和良率水平,使其有能力和信心向市场直接供应最核心的半导体芯片。这种商业模式使其能够渗透到价值链的多个层面,不仅仅是作为器件供应商,更是作为基础技术的提供者,从而扩大其市场影响力和收入来源。

表5.1:碳化硅二极管晶圆/裸片选型

裸片型号

额定电压 VRRM​ (V)

额定电流 IF​ (A)

正向压降 VF​ @ 25°C (V)

BD3D04E065S2

650

4

1.37

BD3D10E065S2

650

10

1.36

BD3D10E120S2

1200

10

1.40

BD3D20E120S2

1200

20

1.36

BD3D40E200S2

2000

40

1.47

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表5.2:碳化硅MOSFET晶圆/裸片选型

裸片型号

额定电压 VDSS​ (V)

导通电阻 RDS(on)​ (mΩ) @ 25°C

BD2M160A120S

1200

160

BD2M080A120S

1200

80

BD2M040A120S

1200

40

BD2M600A170S

1700

600

注:上表为节选,完整列表请参考原始手册。

第六部分:结论与战略选型框架

产品组合优势总结

通过对基本半导体产品组合的系统性分析,可以总结出其多项关键优势:

生态系统完整性:通过提供从核心SiC功率器件到专用门极驱动芯片和配套电源方案的“一揽子”产品,显著降低了客户的设计复杂度和风险,构建了强大的客户粘性。

分立器件广度:其分立器件产品线覆盖了从二极管到MOSFET,再到混合器件的多种技术路线,并提供了丰富的电压、电流和封装选项,能够满足从消费电子到大功率工业设备的广泛需求,体现了其“一站式供应”的战略意图。

模块化方案的专业性:针对工业和汽车两大市场,提供了基于先进封装技术的、高度可靠的功率模块。无论是针对特定应用(如34mm用于高频焊机)还是通用平台(如62mm工业标准模块),都展现了对细分市场需求的深刻洞察。

汽车级的技术引领:在要求最为严苛的汽车领域,率先采用银烧结、Pin-Fin直冷等尖端技术,彰显了其在高端制造和可靠性工程方面的技术实力。

战略深圳市倾佳电子有限公司(简称“倾佳电子”)是聚焦新能源与电力电子变革的核心推动者:
倾佳电子成立于2018年,总部位于深圳福田区,定位于功率半导体与新能源汽车连接器的专业分销商,业务聚焦三大方向:
新能源:覆盖光伏、储能、充电基础设施;
交通电动化:服务新能源汽车三电系统(电控、电池、电机)及高压平台升级;
数字化转型:支持AI算力电源、数据中心等新型电力电子应用。
公司以“推动国产SiC替代进口、加速能源低碳转型”为使命,响应国家“双碳”政策(碳达峰、碳中和),致力于降低电力电子系统能耗。
需求SiC碳化硅MOSFET单管及功率模块,配套驱动板及驱动IC,请搜索倾佳电子杨茜选型框架

为了帮助工程师在复杂的应用需求中快速导航至最合适的产品系列,以下提供一个决策框架:

明确应用领域与功率等级

低功率((如服务器电源、PD快充):从**分立SiC MOSFET(第二部分)**的TOLL/TOLT等表面贴装封装入手。

中功率(5kW - 50kW),成本敏感(如UPS):评估**混合SiC器件(第二部分)分立SiC MOSFET(第二部分)**的成本效益。

大功率工业应用(> 50kW)(如储能、光伏、工业传动):直接进入工业级功率模块(第三部分),根据封装尺寸(34mm, 62mm)和电流需求进行选择。

汽车主驱逆变器:专注于汽车级功率模块(第四部分),根据功率需求和设计灵活性选择Pcore™6, Pcore™2或Pcore™1平台。

确定关键电气参数

系统总线电压 -> 器件/模块额定电压(留足80%降额裕量)。

负载电流 -> 器件/模块额定电流(考虑散热条件下的降额)。

效率与频率目标 -> RDS(on)​ 与开关损耗参数(Qg​, Eon​, Eoff​)。

考虑集成与支持

在选择了主功率器件后,强烈建议评估门极驱动芯片和驱动电源方案,以构建一个经过验证的、性能最优的系统。

决策流程示例:

需求:开发一款250kW的电动汽车主驱逆变器,采用800V电池平台。

路径:汽车应用 -> 汽车级功率模块(第四部分) -> 电压需求 > 800V,选择1200V平台 -> 功率等级250kW,要求高功率密度和直冷 -> 评估Pcore™6 HPD系列的BMS800R12HWC4 B02(1.3 mΩ, 800A)或Pcore™2 DCM系列的BMF720R12FA3(3.0 mΩ, 720A)。

需求:设计一台50kHz、30kW的逆变焊机。

路径:工业应用 -> 高频需求 -> 评估工业级功率模块(第三部分) -> 专为高频优化的34mm模块是首选 -> 根据电流需求选择BMF080R12RA3(80A)或BMF160R12RA3(160A)。

最终建议

基本半导体的产品组合为现代电力电子系统的设计者提供了强大而全面的工具箱。为了最大化系统性能并加速开发进程,建议设计者采取一种整体性的视角,不仅关注单个功率器件的选型,更要充分利用其在驱动和电源方案上提供的协同优势。通过这种方式,可以更可靠、更高效地将碳化硅技术的潜力转化为市场领先的产品竞争力。

来源:杨茜碳化硅半导体

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