free性欧美人与牛,国产又粗又硬又大爽黄老大爷视 ,国产成人人妻精品一区二区三区 ,√天堂8资源中文,国产亚洲精品一区二区三区

近年來，以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導(dǎo)體材料在新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)、半導(dǎo)體照明、新一代移動通信、消費類電子等領(lǐng)域的應(yīng)用被廣為討論，其應(yīng)用也將推動電源設(shè)計、磁件設(shè)計新變化。

改變電源設(shè)計

SiC和GaN以高效的光電轉(zhuǎn)化能力、優(yōu)良的高頻功率特性、高溫性能穩(wěn)定和低能量損耗等優(yōu)勢，成為支撐信息、能源、交通、先進(jìn)制造、國防等領(lǐng)域發(fā)展的重點新材料。SiC和GaN并稱為第三代半導(dǎo)體材料的雙雄。

與硅器件相比，GaN在電源轉(zhuǎn)換效率和功率密度上實現(xiàn)了性能的飛躍。GaN具備出色的擊穿能力、更高的電子密度及速度、更高的工作溫度。GaN的能隙很寬，為3.4eV，廣泛應(yīng)用于電源適配器、光伏逆變器或太陽能逆變器、服務(wù)器及通信電源等終端領(lǐng)域。

SiC則具有寬的禁帶寬度、高的擊穿電場、高的熱導(dǎo)率、高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，非常適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。

SiC和GaN可以使整個電源模組變得更小、更快、更可靠和更高效。這將減少電力電子元件的質(zhì)量、體積以及生命周期成本，允許設(shè)備在更高的溫度、電壓和頻率下工作，使得電子電子器件使用更少的能量卻可以實現(xiàn)更高的性能。

兩者的應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了新能源汽車、光伏、機車牽引、智能電網(wǎng)、節(jié)能家電、通信射頻等大多數(shù)具有廣闊發(fā)展前景的新興應(yīng)用市場。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，2018年全球?qū)谐^20家的汽車業(yè)者，在OBC中使用SiC肖特基二極體(Schottky Diodes)或SiC MOSFET。未來SiC功率半導(dǎo)體在OBC市場中有望以 44%的復(fù)合年均增長率(CAGR)速度成長至2023年。

麥姆斯繼續(xù)指出，未來將有愈來愈多的汽車制造商會在主逆變器中采用SiC功率半導(dǎo)體，特別是中國車商，近幾年更是紛紛考慮使用SiC功率元件，因此，2017~2023年，SiC功率元件在主逆變器市場的CAGR，更可能高達(dá)108%。

目前第三代半導(dǎo)體器件主要集中在歐美日等企業(yè)，主要包括德州儀器、英飛凌、安森美、瑞薩和東芝等。不過國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)在加快研發(fā)布局。比如2017年6月，易事特就與西南交通大學(xué)國家軌道交通電氣化與自動化工程技術(shù)研究中心合作，雙方聯(lián)合開展基于第三代半導(dǎo)體(氮化鎵、碳化硅)器件、車載輔助逆變器、分布式電源應(yīng)用及電力電子變壓器等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作。

氮化鎵結(jié)構(gòu)圖

改變磁件設(shè)計

SiC和GaN的發(fā)展，不僅對電源設(shè)計產(chǎn)生，也推動著磁性元器件設(shè)計在體積和散熱等多方面發(fā)生變化。

比如磁件常用領(lǐng)域，開關(guān)電源在設(shè)計時便需要考慮整個產(chǎn)品的散熱問題，而其主要的發(fā)熱元器件就包括了半導(dǎo)體開關(guān)管、功率二極管等半導(dǎo)體器件和高頻變壓器、濾波電感等磁性元器件。

為達(dá)到減小發(fā)熱量的目的，過去一般主要是采用更大截面積的磁芯變壓器，次級采用半波整流的可改用全橋整流，以減少變壓器中的直流分量，但磁芯變壓器體積增大也使得整個產(chǎn)品的體積變得更加笨重。

而用SiC 雙極結(jié)型晶體管(BJT)實現(xiàn)時，不僅可以使開關(guān)頻率從原來的25KHz做到72KHz，還可以由采用到5個薄膜電容到只用2個，并且使散熱器尺寸、電感尺寸都降低三分之一，亦即可用更小的電感，甚至減少周邊電路所需的電感，從而大大節(jié)省設(shè)計體積并提升轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)總材料成本。

此外，電源適配器在小型化過程中也面臨很多挑戰(zhàn)，比如如何在元器件數(shù)量減少的情況下，同時兼顧更高功率密度、散熱管理與低抗電磁干擾(EMI)。

對于這方面，許多半導(dǎo)體企業(yè)都已提出了新的設(shè)計，比如安森美就曾推出了自適應(yīng)有源鉗位反激控制器NCP1568和700V半橋驅(qū)動器NCP51530，這些器件便使用了GaN 場效應(yīng)晶體管(FET)，且只需少量外部器件就可實現(xiàn)高密度的設(shè)計。它還能避免像傳統(tǒng)的的反激拓?fù)浼軜?gòu)中，在開關(guān)時產(chǎn)生的振鈴致使變壓器產(chǎn)生高頻EMI。