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新能源汽車(chē)時(shí)代的半導(dǎo)體材料寵兒——SiC（碳化硅）

前言 1824年，一種全新的材料被瑞典科學(xué)家，貝采里烏斯合成出來(lái)，這是一種名為碳化硅的黑色粉末，平平無(wú)奇的樣子，仿佛是隨處可見(jiàn)的灰燼，也許誰(shuí)也沒(méi)能想到，就是這一小撮雜質(zhì)般的黑色顆粒，將會(huì)在近200年后，在其之上長(zhǎng)出絢爛的花朵，幫助人類(lèi)突破半導(dǎo)體的瓶頸。在人類(lèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的起步初期，基于硅（Si）芯片的技術(shù)發(fā)展速度卓越，無(wú)論是成本還是性能都達(dá)到了完美的平衡，自然對(duì)于碳化硅（SiC）沒(méi)有過(guò)多的注意。直到20世紀(jì)90年代，Si基電力電子裝置出現(xiàn)了性能瓶頸，再次激發(fā)
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GaN 時(shí)代來(lái)了？

隨著特斯拉宣布其下一代 EV 動(dòng)力總成系統(tǒng)的 SiC 組件使用量減少 75%，預(yù)計(jì)第三代化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)狀況將發(fā)生變化，GaN 被認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生后續(xù)替代效應(yīng)。據(jù)業(yè)內(nèi)消息人士透露，這有望使臺(tái)積電、世界先進(jìn)半導(dǎo)體 (VIS) 和聯(lián)華電子受益，它們已經(jīng)進(jìn)行了早期部署，并繼續(xù)擴(kuò)大其 8 英寸加工 GaN 器件的產(chǎn)能。GaN 和 SiC 的比較GaN 和 SiC 滿(mǎn)足市場(chǎng)上不同的功率需求。SiC 器件可提供高達(dá) 1200V 的電壓等級(jí)，并具備高載流能力，因此非常適合汽車(chē)和機(jī)車(chē)牽引逆變器、高功率太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)和大型三相電網(wǎng)
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碳化硅快充時(shí)代來(lái)臨，800V高壓超充開(kāi)始普及！

一直以來(lái)，“里程焦慮”、“充電緩慢”都是卡住新能源汽車(chē)脖子的關(guān)鍵問(wèn)題，是車(chē)企和車(chē)主共同的焦慮；但隨著高壓電氣技術(shù)的不斷進(jìn)步和快充時(shí)代的到來(lái)，將SiC(碳化硅）一詞推向了市場(chǎng)的風(fēng)口浪尖。繼2019年4月保時(shí)捷Taycan Turbo S 全球首發(fā)三年后，800V高壓超充終于開(kāi)始了普及。相比于400V，800V帶來(lái)了更高的功效，大幅提升功率，實(shí)現(xiàn)了15分鐘的快充補(bǔ)能。而構(gòu)建800V超充平臺(tái)的靈魂就是材料的革新，基于碳化硅的新型控制器，便引領(lǐng)著這一輪高壓技術(shù)的革命。小鵬發(fā)布的800V高壓SiC平臺(tái)Si（硅）早已
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5大重要技巧讓您利用 SiC 實(shí)現(xiàn)高能效電力電子產(chǎn)品！

當(dāng)您設(shè)計(jì)新電力電子產(chǎn)品時(shí)，您的目標(biāo)任務(wù)一年比一年更艱巨。高效率是首要要求，但以更小的尺寸和更低的成本提供更高的功率是另一個(gè)必須實(shí)現(xiàn)的特性。SiC MOSFET 是一種能夠滿(mǎn)足這些目標(biāo)的解決方案。以下重要技巧旨在幫助您創(chuàng)建基于 SiC 半導(dǎo)體的開(kāi)關(guān)電源，其應(yīng)用領(lǐng)域包括光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē) (EV) 充電站等。為何選擇 SiC？為了證明您選擇 SiC 作為開(kāi)關(guān)模式設(shè)計(jì)的首選功率半導(dǎo)體是正確的，請(qǐng)考慮以下突出的特性。與標(biāo)準(zhǔn)或超級(jí)結(jié) MOSFET 甚至 IGBT 相比，SiC 器件可以在更高的電壓、更高的
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英飛凌與Resonac擴(kuò)大合作范圍,簽署多年期碳化硅（SiC）材料供應(yīng)協(xié)議

英飛凌科技股份公司（FSE代碼：IFX / OTCQX代碼：IFNNY）持續(xù)擴(kuò)大與碳化硅（SiC）供應(yīng)商的合作。英飛凌是一家總部位于德國(guó)的半導(dǎo)體制造商，此次與Resonac Corporation（原昭和電工）簽署了全新的多年期供應(yīng)和合作協(xié)議。早在2021年，雙方就曾簽署合作協(xié)議，此次的合作是在該基礎(chǔ)上的進(jìn)一步豐富和擴(kuò)展，將深化雙方在SiC材料領(lǐng)域的長(zhǎng)期合作伙伴關(guān)系。協(xié)議顯示，英飛凌未來(lái)十年用于生產(chǎn)SiC半導(dǎo)體的SiC材料中，約占兩位數(shù)份額將由Resonac供給。前期，Resonac將主要供應(yīng)6英寸SiC
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是什么使SiC成為組串式逆變器的完美解決方案

與硅技術(shù)相比，SiC MOSFET在光伏和儲(chǔ)能應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它解決了能效與成本的迫切需求，特別是在需要雙向功率轉(zhuǎn)換的時(shí)候。易于安裝是大功率光伏組串式逆變器的關(guān)鍵特征之一。如果只需要兩個(gè)工人來(lái)搬運(yùn)和安裝該系統(tǒng)，將會(huì)非常利于運(yùn)維。因此，尺寸和重量非常重要。最新一代的碳化硅半導(dǎo)體使電力轉(zhuǎn)換效率大幅提高。這不僅節(jié)省了能源，而且使設(shè)備更小、更輕，相關(guān)的資本、安裝和維護(hù)成本更低。關(guān)鍵的應(yīng)用要求及其挑戰(zhàn)。在光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)中，1500V的高系統(tǒng)電壓要求宇宙輻射引起的故障率非常低，同時(shí)要求功率器件具有更高的系統(tǒng)效率
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高壓SiC MOSFET研究現(xiàn)狀與展望

碳化硅（SiC）金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）作為寬禁帶半導(dǎo)體單極型功率器件，具有頻率高、耐壓高、效率高等優(yōu)勢(shì)，在高壓應(yīng)用領(lǐng)域需求廣泛，具有巨大的研究?jī)r(jià)值?；仡櫫烁邏?SiC MOSFET 器件的發(fā)展歷程和前沿技術(shù)進(jìn)展，總結(jié)了進(jìn)一步提高器件品質(zhì)因數(shù)的元胞優(yōu)化結(jié)構(gòu)，介紹了針對(duì)高壓器件的幾種終端結(jié)構(gòu)及其發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)高壓 SiC MOSFET 器件存在的瓶頸和挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論。1 引言電力電子變換已經(jīng)逐步進(jìn)入高壓、特高壓領(lǐng)域，高壓功率器件是制約變換器體積、功耗和效率的決定性因素。特高壓交直流輸電、
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特斯拉 Model3 搭載 SiC，寬禁帶半導(dǎo)體迎來(lái)爆發(fā)

去年 11 月底，特斯拉 Model 3 新款開(kāi)售，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能變化都引起了外界關(guān)注。在特斯拉 Model 3 車(chē)型中，SiC 得到量產(chǎn)應(yīng)用，這吸引了全球汽車(chē)廠商的目光。搭載 SiC 芯片的智能電動(dòng)汽車(chē)，可提高續(xù)航里程，對(duì)突破現(xiàn)有電池能耗與控制系統(tǒng)上瓶頸，乃至整個(gè)新能源汽車(chē)行業(yè)都有重要意義。目前，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為以 SiC 為代表的寬禁帶半導(dǎo)體將成為下一代半導(dǎo)體主要材料，那么寬禁帶半導(dǎo)體當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r如何？國(guó)內(nèi)外發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體有哪些區(qū)別？未來(lái)發(fā)展面臨著哪些挑戰(zhàn)？01、特斯拉 Model 3 首批
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不懂CAN協(xié)議？如何避免總線(xiàn)仲裁失??？

CAN總線(xiàn)是可以?huà)燧d多個(gè)控制單元，每個(gè)單元均可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，為了避免發(fā)生沖突，協(xié)議規(guī)定只有等信道空閑時(shí)刻優(yōu)先級(jí)高的單元才能占有總線(xiàn)并發(fā)送數(shù)據(jù)，那么CAN單元是如何判斷優(yōu)先級(jí)的呢？CAN仲裁的實(shí)現(xiàn)方式1. CANID在CAN報(bào)文中的位置每一個(gè)CAN報(bào)文的CANID有唯一標(biāo)識(shí)的11bit/29bit構(gòu)成，以標(biāo)準(zhǔn)CAN幀為例，11bitCANID在CAN幀中的位置如圖1所示。SOF之后是Identifier，各個(gè)節(jié)點(diǎn)要外發(fā)的CANID通過(guò)CANID仲裁，優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文被優(yōu)先發(fā)送。同時(shí)，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)優(yōu)先獲得CAN
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瑞薩電子推出新型柵極驅(qū)動(dòng)IC 用于驅(qū)動(dòng)EV逆變器的IGBT和SiC MOSFET

全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子（TSE：6723）近日宣布，推出一款全新柵極驅(qū)動(dòng)IC——RAJ2930004AGM，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)（EV）逆變器的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）和SiC（碳化硅）MOSFET等高壓功率器件。柵極驅(qū)動(dòng)IC作為電動(dòng)汽車(chē)逆變器的重要組成部分，在逆變器控制MCU，及向逆變器供電的IGBT和SiC MOSFET間提供接口。它們?cè)诘蛪河蚪邮諄?lái)自MCU的控制信號(hào)，并將這些信號(hào)傳遞至高壓域，快速開(kāi)啟和關(guān)閉功率器件。為適應(yīng)電動(dòng)車(chē)輛電池的更高電壓，RAJ2930004AGM內(nèi)置3.75kV
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安森美與大眾汽車(chē)集團(tuán)就下一代電動(dòng)汽車(chē)的碳化硅(SiC)技術(shù)達(dá)成戰(zhàn)略協(xié)議，進(jìn)一步鞏固戰(zhàn)略合作關(guān)系

2023 年 1 月 30 日—領(lǐng)先于智能電源和智能感知技術(shù)的安森美（onsemi，美國(guó)納斯達(dá)克上市代號(hào)：ON）宣布與德國(guó)大眾汽車(chē)集團(tuán) (VW)簽署戰(zhàn)略協(xié)議，為大眾汽車(chē)集團(tuán)的下一代平臺(tái)系列提供模塊和半導(dǎo)體器件，以實(shí)現(xiàn)完整的電動(dòng)汽車(chē) (EV) 主驅(qū)逆變器解決方案。安森美所提供的半導(dǎo)體將作為整體系統(tǒng)優(yōu)化的一部分，形成能夠支持大眾車(chē)型前軸和后軸主驅(qū)逆變器的解決方案。?安森美將首先交付其 EliteSiC 1200 V 主驅(qū)逆變器電源模塊，作為協(xié)議的一部分。EliteSiC 電源模塊具備引腳兼容特性，可
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5V供電CAN器件和3.3V供電MCU之間的通訊

目前市場(chǎng)上最常用的CAN通訊接口器件大多都是采用5V供電，而大部分的MCU供電電壓卻從5V降低到了3.3V供電，這樣就會(huì)造成5V CAN通訊接口器件和3.3V MCU進(jìn)行通訊時(shí)的接口電平不一致問(wèn)題，本文針對(duì)這種應(yīng)用提出幾種5V供電CAN器件和3.3V供電MCU之間的連接方式，并給出了川土微電子產(chǎn)品的具體應(yīng)用案例。CAN器件概述和MCU之間的連接CAN器件和MCU之間是通過(guò)RXD和TXD進(jìn)行連接的，MCU發(fā)送的數(shù)據(jù)到CAN器件TXD后，由CAN收發(fā)器轉(zhuǎn)換成CAN的隱性和顯性電平發(fā)送到CAN總線(xiàn)，在接收數(shù)據(jù)時(shí)
關(guān)鍵字：川土微電子 CAN MCU

CAN總線(xiàn)在新能源汽車(chē)中的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析

從事汽車(chē)相關(guān)行業(yè)的小伙伴們，都知道CAN總線(xiàn)，它是當(dāng)今汽車(chē)各電控單元之間通信的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在幾乎所有的汽車(chē)廠家都選擇使用CAN總線(xiàn)通信。CAN總線(xiàn)起初便是基于BOSCH公司為了解決汽車(chē)的電子控制單元增多帶來(lái)的布線(xiàn)空間矛盾、汽車(chē)重量增加等諸多問(wèn)題而誕生的。同時(shí)，CAN總線(xiàn)將汽車(chē)內(nèi)部各電控單元之間連接成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了信息的共享，大大減少了汽車(chē)的線(xiàn)束。新能源汽車(chē)更多資訊在“優(yōu)能工程師”，由易到難，由淺入深，全方位學(xué)習(xí)，維信館主。圖 1 整車(chē) CAN 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖一、整車(chē)框圖BMS 控制網(wǎng)絡(luò)只是整車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)
關(guān)鍵字：電壓隔離 CAN BUS

簡(jiǎn)述碳化硅SIC器件在工業(yè)應(yīng)用中的重要作用

電力電子轉(zhuǎn)換器在快速發(fā)展的工業(yè)格局中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們的應(yīng)用正在增加，并且在眾多新技術(shù)中發(fā)揮著核心作用，包括電動(dòng)汽車(chē)、牽引系統(tǒng)、太空探索任務(wù)、深層石油開(kāi)采系統(tǒng)、飛機(jī)系統(tǒng)等領(lǐng)域的進(jìn)步。電力電子轉(zhuǎn)換器在快速發(fā)展的工業(yè)格局中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們的應(yīng)用正在增加，并且在眾多新技術(shù)中發(fā)揮著核心作用，包括電動(dòng)汽車(chē)、牽引系統(tǒng)、太空探索任務(wù)、深層石油開(kāi)采系統(tǒng)、飛機(jī)系統(tǒng)等領(lǐng)域的進(jìn)步。電力電子電路不斷發(fā)展以實(shí)現(xiàn)更高的效率，絕緣柵雙極晶體管（IGBT）和金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）等電力電子設(shè)備為令人興奮
關(guān)鍵字：國(guó)晶微半導(dǎo)體 SIC

羅姆的第 4 代SiC MOSFET成功應(yīng)用于日立安斯泰莫的純電動(dòng)汽車(chē)逆變器

全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆（總部位于日本京都市）的第4代SiC MOSFET和柵極驅(qū)動(dòng)器IC已被日本先進(jìn)的汽車(chē)零部件制造商日立安斯泰莫株式會(huì)社（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“日立安斯泰莫”）用于其純電動(dòng)汽車(chē)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“EV”）的逆變器。在全球?qū)崿F(xiàn)無(wú)碳社會(huì)的努力中，汽車(chē)的電動(dòng)化進(jìn)程加速，在這種背景下，開(kāi)發(fā)更高效、更小型、更輕量的電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)已經(jīng)成為必經(jīng)之路。尤其是在EV領(lǐng)域，為了延長(zhǎng)續(xù)航里程并減小車(chē)載電池的尺寸，提高發(fā)揮驅(qū)動(dòng)核心作用的逆變器的效率已成為一個(gè)重要課題，業(yè)內(nèi)對(duì)碳化硅功率元器件寄予厚望。羅姆自2010年
關(guān)鍵字：羅姆 SiC MOSFET 日立安斯泰莫純電動(dòng)汽車(chē)逆變器