合肥市天气预报,2019年仍旧“缺货”,功率半导体发展趋势解读!,五道口职业技术学院

频道:优德88 日期: 浏览:461

跟着轿车工业的开展,特别是电动化及智能化趋势益发显着,为轿车电子工业带来了新的时机,特别是在功率半导体器材方面。依据天风证券剖析,电源驱动模块许多运用功率半导体,且运用于高压范畴的IGBT用量显着进步,估计单车价值量由70美金上升至300美金,商场潜力非常大。

为此,芯师爷也在“三菱电机半导体技能日”现场,独家专访了三菱电机半导体大我国区运用技能中心总监宋高升先生,针对功率半导体器材面对的首要问题及未来方向进行了深化解读。

三菱电机半导体大我国区运用技能中心总监宋高升

2019年产能难题仍旧难解

因为功率半导体是电能转化和操控的核心部件,广泛运用于轿车工业、 高铁、空调洗衣机、电网输电等运用范畴。

据宋高升介绍,三菱电机在功率半导体方面具有六十二年的经历堆集,现在产品首要运用于家电、工业、新能源、轨迹牵引、电动轿车五大范畴。其间在家电范畴,依据IHS商场数据,三菱电机在全球占比挨近四成,后续将加速研制第7代DIPIPM系列产品,进步DIPIPM的工作温度规模,以满意商场需求。

外表贴装型IPM

除此之外,在本次半导体技能日期间,三菱电机也会集展现了四大类新式功率模块——变频家电用DIPIPM、工业和新能源用第7代IGBT和IPM模块、电动轿车专用J1系列功率模块、铁道牵引与电力传输用X系列HVIGBT模块。

“现在,咱们功率半导体产品布局的范畴都在稳步开展,未来轿车范畴将成为重要的生长商场”。关于工业开展,宋高升也具体解释道:“尽管说近期轿车商场体现低迷,可是新能源轿车却仍旧保持着高速增加趋势。从久远的视点来看,咱们也以为乘用车商场将获得大的开展。不仅仅是在主驱方面,车用空调、OBC等范畴都将运用性能愈加优胜的功率半导体产品。”

新能源轿车带来各功率半导体商场空间测算(百万美元,%)

从商场统计数据也能够看出,在新能源轿车的带动下,各种功率半导体都将迎来必定程度的增加,包括整流器、晶闸管、二极管、IGBT、MOSFET以及其他分立器材。其间,IGBT和MOSFET增加尤为显着。可是,近几年功率半导体商场却一向处于求过于供的状况。

对此,宋高升也猜测,因为电动轿车商场对功率器材需求的持续增加,以及功率器材上游资料供给的原因,功率半导体器材求过于供的态势在2019年不会呈现显着好转,三菱电机也一向在测验处理产能问题。

SiC器材运用成功迈出第一步

关于电力电子运用范畴而言,跟着功率变换器体积的不断减小,关于功率器材的功耗要求越来越高。在这种趋势下,第三代半导体资料再次引起职业重视,其间以SiC和GaN最具代表性。

据了解,三菱电机是将SiC技能运用于功率模块的前驱之一,现已发布了二十多款SiC功率模块,包括Hybrid-SiC-IGBT模块、Hybrid-SiC-IPM、Full-SiC-MOSFET模块和Full-SiC-IPM等。其SiC功率模块产品线包括额外电流15A~1200A及额外电压600V~3300V,现在均可供给样品。

电动轿车用J1系列EV-PM(A封装)

针对全SiC功率芯片短路耐量缺乏的问题,在SiC功率模块开发时,三菱电机选用两种处理方案:第一种是 IPM,使客户在运用模块不再面对短路维护的烦恼;第二种是在 SiC-MOSFET 芯片上设置电流传感器,供客户在为SiC模块规划驱动时方便地运用RTC(实时操控技能)进行短路维护。

在谈及SiC功率器材运用状况时,宋高升也向芯师爷修改介绍到:“其实,SiC功率器材已在许多范畴成功运用。例如,3300V全SiC功率模块现已在牵引变流器中得到运用,有着显着的节能、减小变流器体积和分量等效果。6500V IGBT模块也现已用于高铁和电力传输体系,这些商场等待6500V SiC功率模块能带来更多优点。为此,三菱电机也开发了业界首款选用HV100封装的新式6500V全SiC MOSFET功率模块。”

下一步推进SiC产品商业化

此外,依据宋高升介绍,根据对运用远景的看好,三菱电机正在不断晋级SiC系列产品,并致力于推进Full-SiC MOSFET 模块的商业化。

在 800A/1200V全SiC模块成功的基础上,三菱电机推出了其晋级版别。与旧类型比较,其内部选用了相同的低损耗 SiC MOSFET 芯片组,可是封装有所改变,新封装内部电感小于10nH,绝缘电压到达4000V。其SiC MOSFET的P侧和N侧均选用了实时操控电路(RTC)。此电路选用 MOSFET 芯片中集成的电流传感器来检测短路,并经过快速按捺栅极电压来高效地进行短路电流约束。

Full SiC MOSFET模块

2018 年,三菱电机推出全新的 750 A/3300 V 全 SiC 2in1 模块 FMF750DC-66A,其内部包括 SiC MOSFET及反并联 SiC 肖特基二极管(SBD)。为了下降模块封装内部电感(<10 nH)和进步并联芯片之间杰出的均流,这款模块选用了一种被称为 LV100 全新的封装。 这款全新的全 SiC 功率模块的开关损耗比传统 Si-IGBT功率模块的下降了大约 80%。与现有选用硅功率模块的机车牵引体系比较,选用 FMF750DC-66A 逆变器的总功耗可下降 30%。

为了满意功率器材商场对噪声低、效率高、尺度小和分量轻的要求,三菱电机正在赶紧研制新一代沟槽栅SiC MOSFET芯片技能,该技能将进一步改进短路耐量和导通电阻的联系,并计划在2020年完成新式SiC MOSFET模块的商业化。

小结:

在“三菱电机半导体技能日”现场,芯师爷修改也了解到三菱电机在功率半导体方面现已有62年的技能堆集。除了在变频家电范畴是肯定领导者之外,在其他运用范畴都占有着重要的商场位置,特别是在第三代半导体工业方面。

针对后续开展,宋高升表明:“在变频家电方面,三菱电机将加速研制第7代DIPIPM, 进步DIPIPM的温度规模;在工业与新能源方面,加速研制第8代IGBT模块;在轨迹牵引方面,完善X系列HVIGBT的产品线,逐渐推进Full-SiC MOSFET模块的商业化。别的,在电动轿车方面,则是开发合适我国商场的轿车级功率模块处理方案,并逐渐进步产能。”

声明:该文观念仅代表作者自己,搜狐号系信息发布渠道,搜狐仅供给信息存储空间效劳。