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隨著第三代半導(dǎo)體的普及，及對(duì)功率密度的高需求，第三代半導(dǎo)體在一些高功率應(yīng)用領(lǐng)域逐漸取代硅功率器件。而在USB PD 快充產(chǎn)品上為了降低了開關(guān)損耗并提高開關(guān)頻率此前普遍使用氮化鎵功率器件。事實(shí)上，不僅氮化鎵可以用在USB PD快充上，新能源汽車熱門功率器件碳化硅MOSFET也很有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。 這不，2022年開工第一天， 派恩杰半導(dǎo)體即發(fā)布了65W PD 快充碳化硅方案，首次把以往只用于新能源汽車, 航天和高功率密度要求的電源產(chǎn)品等的碳化硅技術(shù)導(dǎo)入消費(fèi)者隨身攜帶的USB PD快充上。派恩杰半導(dǎo)體此次發(fā)布的65W PD快充碳化硅方案采用的是派恩杰半導(dǎo)體的 650V/300mohm的SiC MOSFET。 
派恩杰推出650V/300mhom SiC MOSFET，可配合現(xiàn)有PWM控制器進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并可直接在不更改任何驅(qū)動(dòng)方案情況下取代原有硅功率器件的應(yīng)用, 派恩杰這款SiC MOSFET可直接以PWM 控制器進(jìn)行直驅(qū)，不需要額外使用門極驅(qū)動(dòng)器。 在派恩杰研發(fā)的這款應(yīng)用方案中，采用的PWM IC是RT7790。
派恩杰半導(dǎo)體此次推出的將650V/300mhom應(yīng)用于QR Flyacak 65W USB PD快充方案，功率密度可達(dá)到1.98W/cm3。在110Vac輸入時(shí)輸出滿載最高效率可達(dá)93.52%, 在220Vac輸入時(shí)可達(dá)93.89%, 符合DoE 6級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)。
此外, 派恩杰半導(dǎo)體在此65W USB PD快充方案中, 在不更改任何驅(qū)動(dòng)參數(shù)條件下與傳統(tǒng)硅功率器件650V/125mohm進(jìn)行性能比較, 在滿載條件下完整展現(xiàn)出碳化硅MOSFET在高溫時(shí)導(dǎo)通電阻優(yōu)勢(shì), 如下圖所示, 在輕載條件下更突顯出碳化硅MOSFET低開關(guān)損耗的優(yōu)勢(shì), 整體平均效率優(yōu)于硅功率器件。
在成本方面，派恩杰650V/300mohm SiC MOSFET在工藝上進(jìn)行了徹底地優(yōu)化，售價(jià)幾乎與120mohm~140mhom硅MOSFET相比擬。碳化硅MOSFET除了效率, 成本及可靠性性能有優(yōu)勢(shì)之外。由于碳化硅MOSFET有著更快的開關(guān)速度，極小的開關(guān)損耗大幅降低了系統(tǒng)損耗, 但所帶來的EMI影響最受設(shè)計(jì)者的挑戰(zhàn), 派恩杰650V/300mhom MOSFET在EMI實(shí)測(cè)結(jié)果下完全符合標(biāo)準(zhǔn)。 Radiated EMI @full Load
Conducted EMI @Full Load
此前，派恩杰半導(dǎo)體在新能源汽車應(yīng)用領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，順利在新能源汽車OBC上車。2022年，派恩杰半導(dǎo)體將符合車規(guī)品質(zhì)的碳化硅功率器件導(dǎo)入消費(fèi)電源領(lǐng)域，相信能為消費(fèi)電源用戶帶來更優(yōu)的解決方案。 |
