小小的電源開關(guān)可如何拯救世界(08-100)
但也并非沒有優(yōu)點(diǎn)。由于晶體管單元 (通常按條狀排列) 尺寸的減小,導(dǎo)通阻抗可大幅度改善。因此,對(duì)于給定的RDSON 值,芯片尺寸要小得多,成本效益也更高,而且需要的柵極驅(qū)動(dòng)功率更低 (改進(jìn)器件結(jié)構(gòu),減少柵極的內(nèi)部電容)?,F(xiàn)在,擊穿電壓600V、導(dǎo)通阻抗低于85毫歐的功率MOSFET (TO220封裝)已面市,其在特定點(diǎn)的功率損耗只是前幾代產(chǎn)品的二分之一。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/91747.htm另一項(xiàng)重大進(jìn)步是垂直晶體管中塊狀半導(dǎo)體材料阻抗的降低。在功率MOSFET中,反應(yīng)大部分都是發(fā)生在表面以下數(shù)微米內(nèi),這一厚度正好是機(jī)械處理所需的,并允許損耗區(qū)域延伸到器件更深部分,但不超過最大電場(chǎng)強(qiáng)度。正因?yàn)榇?,業(yè)界的研發(fā)重點(diǎn)都集中在使晶圓更薄、改進(jìn)處理技術(shù)以去除電流路徑上的阻抗就不足為奇了。被稱為“超結(jié)”MOSFET的最新器件結(jié)構(gòu)增加了器件的n摻雜,可進(jìn)一步減小這種阻抗,而且它又被大半器件引入的p摻雜所抵消掉,以保持總體電荷平衡。
至于IGBT,它運(yùn)用溝道技術(shù)來減小片上橫向隔離結(jié)構(gòu)的大小,有助于減小芯片面積,同時(shí)保持性能。但這些溝道必需支持很高的隔離電壓,故取得這一技術(shù)的進(jìn)步并不容易。結(jié)果是相比前幾代產(chǎn)品,導(dǎo)通損耗降低25%,開關(guān)損耗降低8%。對(duì)于加熱應(yīng)用,由于普遍使用基于IGBT的感應(yīng)加熱器,其效率從40% (氣體) 左右提高到90%以上。
這種新器件將如何改變應(yīng)用前景呢?當(dāng)前,節(jié)能和相關(guān)新規(guī)范前所未有的重要?,F(xiàn)有電路和器件也可以滿足這些規(guī)范,但無(wú)法同時(shí)保持現(xiàn)有的成本水平。飛兆半導(dǎo)體推出的新電源開關(guān)卻具有一流的性價(jià)比,能協(xié)助眾多研發(fā)工程師輕松應(yīng)對(duì)公司和客戶提出的提高電源子系統(tǒng)效率的挑戰(zhàn)。
必需注意的是,這些新的、尺寸更小的器件還能夠在多芯片封裝中真正實(shí)現(xiàn)功率子系統(tǒng)的高效集成,同時(shí)體現(xiàn)良好的功率級(jí)別。利用以往的技術(shù),由于封裝的熱阻和過熱現(xiàn)象,功率總是頗為受限,這些解決方案并沒有起到什么作用。眼下情況正在改變,飛兆半導(dǎo)體開發(fā)的一大批專門用于運(yùn)動(dòng)控制、感應(yīng)加熱和焊接應(yīng)用的IGBT模塊,以及超越FPS功率范圍的首款電源模塊都已開始供貨,更多相關(guān)產(chǎn)品也將陸續(xù)推出。
改進(jìn)電源子系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù)水平是可行的。開發(fā)新的技術(shù)并確保它在所有可能環(huán)境中都能有效工作可能還需要好幾年的時(shí)間與數(shù)百萬(wàn)的資金,這可是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),但卻是值得的,因?yàn)樵絹碓蕉嗟漠a(chǎn)品開始關(guān)注節(jié)能,為終端用戶節(jié)省成本,并且保護(hù)地球資源。您說開關(guān)還只是一個(gè)小小的開關(guān)嗎?
評(píng)論