聚焦綠色能源四大細(xì)分市場，英飛凌SiC和GaN新品亮相PCIM展會

(i電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/章鷹）2024年在全球追求綠色能源，減碳大目標(biāo)下，全球能源領(lǐng)域有三大趨勢日益明顯：1、電氣化，任何東西都要變成電來驅(qū)動，第三代半導(dǎo)體可以帶來良好的性能；2、全球主要地區(qū)使用綠色能源的比例顯著上升，包括光伏、風(fēng)電落地加速；3、設(shè)備廠商使用器件達(dá)到更加節(jié)能的效果，新器件需要更高功率，系統(tǒng)功耗更小，碳排放量更小。

8月28日到30日，英飛凌（Infineon）亮相于深圳舉辦的 “2024深圳國際電力元件、可再生能源管理展覽會（以下簡稱PCIM Asia）”，圍繞“數(shù)字低碳，共創(chuàng)未來”的品牌愿景，英飛凌展示了廣泛的硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）功率電子產(chǎn)品組合，其中多款應(yīng)用于可再生能源、電動交通、智能家居的產(chǎn)品和解決方案首次亮相。電子發(fā)燒友記者現(xiàn)場探館，和大家分享一下現(xiàn)場所見。

驅(qū)動電動汽車革新，英飛凌展示創(chuàng)新SiC模塊產(chǎn)品

研究機(jī)構(gòu)EVTank數(shù)據(jù)顯示，2023年全球新能源汽車銷量達(dá)到1465.3萬輛，同比增長35.4%。根據(jù)國際能源署預(yù)測，到2030年底，全球新能源汽車需求達(dá)到5400萬輛，是2023年全球新能源汽車銷量的三倍。近年來，碳化硅市場蓬勃發(fā)展，就是光伏、儲能和電動汽車及充電應(yīng)用強(qiáng)勁增長帶來的。

在PCIM展英飛凌展臺區(qū)域，電動汽車和綠色出行的現(xiàn)場觀眾很多。英飛凌展示了旗下汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域的HybridPACK? Drive G2 Fusion模塊和Chip Embedding功率器件，其中Chip Embedding則可以直接集成在PCB板中，做到極致小的雜散和極致高集成度的融合?，F(xiàn)場工作人員表示，Chip Embedding可以應(yīng)用于800V電壓平臺，比較其他廠商趨向做成模塊，這款產(chǎn)品可直接集成到PCB板中，更加小型化，高集成度，高功率密度，這是英飛凌獨(dú)家推出的一款創(chuàng)新產(chǎn)品。

圖：HybridPACK? Drive G2 Fusion

HybridPACK? Drive G2 Fusion模塊融合了IGBT和SiC芯片，可最大限度發(fā)揮牽引逆變器的SiC潛力。該模塊融合了IGBT和SiC芯片，是英飛凌專為混合動力和電動汽車牽引而設(shè)計(jì)的緊湊型電源模塊。第二代HybridPACK Drive G2推出了EDT3 (Si IGBT)和CoolSiC G2 MOSFET技術(shù)，支持400V整車系統(tǒng)應(yīng)用，評估套件可以支持200Kw主驅(qū)電機(jī)逆變器應(yīng)用，這個(gè)混合模塊令Si和SiC智能組合實(shí)現(xiàn)了成本與效率的最佳平衡。

圖：HybridPACK? Drive G2 Fusion

此外，針對汽車電控，英飛凌電控系統(tǒng)解決方案采用第二代HybridPACK? Drive碳化硅功率模塊的電機(jī)控制器系統(tǒng)進(jìn)行演示，該系統(tǒng)集成了AURIX? TC4系列產(chǎn)品、第二代1200V SiC HybridPACK? Drive模塊、第三代EiceDRIVER?驅(qū)動芯片1EDI30XX、無磁芯電流傳感器等。

此外，英飛凌展出了新一代碳化硅技術(shù)CoolSiC? MOSFET Gen2技術(shù)，全新的CoolSiC? MOSFET 650V和1200V G2技術(shù)，與上一代產(chǎn)品相比，在確保質(zhì)量和可靠性的前提下，MOSFET的主要性能指標(biāo)（e.g.能量損耗和存儲電荷）優(yōu)化了20%，顯著提升整體能效?，F(xiàn)場展出了用于1200V CoolSiC? MOSFET、用于2000V CoolSiC? MOSFET和柵極驅(qū)動器評估板。

英飛凌展出GaN新品和IGBT 7器件，推動儲能和工業(yè)應(yīng)用提升效率

在PCIM展上，英飛凌展出了三款氮化鎵功率器件解決方案。一是雷蛇280W氮化鎵充電器；二是英飛凌中壓氮化鎵馬達(dá)驅(qū)動方案；三是650V CoolGaN?雙向開關(guān)BDS演示版。

現(xiàn)場工作人員介紹，這款雷蛇280W淡化及充電器采用英飛凌GaN芯片，GaN充電器為筆記本電腦游戲市場帶來新增長動力，英飛凌的氮化鎵芯片令適配器更小、更輕、更強(qiáng)大和更加環(huán)保，該適配器使用兩個(gè)GS-065-030-2-L GaN晶體管。

今年，人形機(jī)器人賽道大熱，隨著人形機(jī)器人的快速發(fā)展，高功率密度的馬達(dá)驅(qū)動產(chǎn)品需求日益旺盛。基于原有的硅基半導(dǎo)體開關(guān)器件所設(shè)計(jì)的馬達(dá)驅(qū)動，在提高功率密度方案有較大挑戰(zhàn)，借助英飛凌推出的中壓氮化鎵馬達(dá)驅(qū)動方案，可以將開關(guān)頻率從20KHz提高到100KHz，進(jìn)而大幅度提升功率密度。而且開關(guān)頻率的提升有助于改善電機(jī)和減速器性能，從而提高整機(jī)的系統(tǒng)效率。

現(xiàn)場，英飛凌650V 雙向開關(guān)(BDS)氮化鎵產(chǎn)品引起記者的注意。這款產(chǎn)品是業(yè)內(nèi)首款雙向開關(guān)概念器件，在拓?fù)涞葢?yīng)用領(lǐng)域，通過一顆CoolGaN? BDS就可以實(shí)現(xiàn)之前四顆芯片才能完成的功能，簡化客戶傳統(tǒng)的雙邊開關(guān)復(fù)雜電路設(shè)計(jì)，大幅提升性能和優(yōu)化成本。該產(chǎn)品可應(yīng)用于包括服務(wù)器中的母板和UPS、消費(fèi)電子中的OVP和USB-OTG、電動工具中的電池管理等。這款產(chǎn)品在智能家居、工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。

在PCIM展會上，英飛凌展出了TRENCHSTOP IGBT7 PrimePACK 3+1200V半橋模塊，PrimPACK3+ 2300V 1800A IGBT7模塊，現(xiàn)場工作人員表示，IGBT7技術(shù)比較上一代技術(shù)開關(guān)損耗小，由于IGBT7采用12吋晶圓，成本優(yōu)勢明顯。以采用微溝槽技術(shù)1200V TRENCHSTOP? IGBT7 芯片的62mm 模塊系列為例，其靜態(tài)損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于搭載 IGBT4 芯片組的模塊。這些特性大大降低了應(yīng)用中的損耗，在以中等開關(guān)頻率工作的工業(yè)電機(jī)驅(qū)動中尤為顯著。這些產(chǎn)品主要應(yīng)用場景包括兆瓦級集中式光伏逆變器及儲能、不間斷電源(UPS) 、通用電機(jī)驅(qū)動和新興應(yīng)用固態(tài)斷路器。

還有，針對AI服務(wù)器54V輸出平臺，英飛凌開發(fā)的3.3kW PSU專用Demo板，采用了英飛凌的CoolGaN?、CoolSiC?、CoolMOS?設(shè)計(jì)，以及英飛凌自有的控制芯片XMC系列等完整的解決方案，可實(shí)現(xiàn)整機(jī)基準(zhǔn)效率97.5%，功率密度高達(dá)96W每英寸立方，解決數(shù)據(jù)中心PSU高功率需求。

英飛凌展臺人流不斷，第三代半導(dǎo)體器件在多個(gè)場景的應(yīng)用案例，給現(xiàn)場的觀眾和工程師帶來了更多信心和助力，相信2024年是可再生能源大發(fā)展的一年，中國工程師可以在英飛凌展臺找到更多高效的功率器件，期待明年有更多新品展示。

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