如果我們曾經(jīng)尋找過德州儀器 (TI) 的設(shè)備，那么我們可能已經(jīng)看到過圖 1 中所示的工具。這個產(chǎn)品選擇工具是一個強大的工具，可以幫助我們快速查看成百上千的設(shè)備。
意法半導(dǎo)體的STSPIN有刷直流電機驅(qū)動器集成了雙電流控制內(nèi)核和雙全橋功率級，用于驅(qū)動兩個有刷直流電機。 STSPIN有刷直流電機驅(qū)動器IC可提供多種節(jié)省空間的散熱增強型封裝，為各種額定電壓和電流范圍的電機和運動控制系統(tǒng)提供優(yōu)化的即用型解決方案。
新 IC 工藝的開發(fā)和商業(yè)化，尤其是有些激進(jìn)的工藝，在我看來一直是設(shè)備技術(shù)的神奇和神秘的終結(jié)。是的，有聰明的電路、架構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是構(gòu)思一個新的過程，然后讓它成為現(xiàn)實和可制造的——以及現(xiàn)實所需要的一切——似乎需要對物理定律、材料科學(xué)、量子理論、以及更多。事情并沒有就此結(jié)束：在工藝技術(shù)進(jìn)步之后，我們?nèi)匀恍枰岢鲈O(shè)計規(guī)則和模型，以便 IC 設(shè)計人員和生產(chǎn)流程能夠真正利用該工藝。
增強型氮化鎵 (GaN) 晶體管已商用五年多。市售的 GaN FET 設(shè)計為比最先進(jìn)的硅基功率 MOSFET 具有更高的性能和更低的成本。這一成就標(biāo)志著 60 年來第一次在性能和成本方面任何技術(shù)都可以與硅相媲美，并標(biāo)志著古老但老化的功率 MOSFET 的最終取代。
碳化硅 (SiC) MOSFET 在功率半導(dǎo)體行業(yè)取得了重大進(jìn)展，這要歸功于與硅基開關(guān)相比的一系列優(yōu)勢。這些包括更快的開關(guān)、更高的效率、更高的工作電壓和更高的溫度，從而產(chǎn)生更小、更輕的設(shè)計。 這些屬性導(dǎo)致了一系列汽車和工業(yè)應(yīng)用。但是像 SiC 這樣的寬帶隙器件也帶來了設(shè)計挑戰(zhàn)，包括電磁干擾 (EMI)、過熱和過壓條件，這些可以通過選擇正確的柵極驅(qū)動器來解決。
Wolfspeed，前身為 Cree，以一項重大的設(shè)計勝利開始了其品牌重塑：與通用汽車達(dá)成供應(yīng)鏈協(xié)議，為汽車制造商的電動汽車開發(fā)和生產(chǎn)碳化硅 (SiC) 半導(dǎo)體。8 月，Wolfspeed 以 8 億美元的價格擴大了與 STMicroelectronics 的多年協(xié)議，以供應(yīng) 150 毫米裸片和外延 SiC 晶圓。
電力電子仍然主要基于標(biāo)準(zhǔn)硅器件。雖然三電平和其他硅電路拓?fù)湔诔霈F(xiàn)以提高效率，但新的碳化硅 (SiC) 設(shè)計正在出現(xiàn)，以滿足電動汽車不斷增長的高功率要求。 三菱電機美國公司的功率器件經(jīng)理強調(diào)了碳化硅與標(biāo)準(zhǔn)硅實現(xiàn)相比的前景。他們表示，可以通過將硅與碳化硅相結(jié)合的混合技術(shù)來提高效率。例如，具有碳化硅肖特基勢壘二極管的硅基絕緣柵雙極晶體管 (IBGT) 以相對較小的成本增加實現(xiàn)了效率提高。對于許多應(yīng)用來說，這代表了成本和性能之間的折衷。
在過去的幾十年中，碳化硅和氮化鎵技術(shù)的進(jìn)步一直以發(fā)展、行業(yè)接受度不斷提高和有望實現(xiàn)數(shù)十億美元收入為特征。第一個商用 SiC 器件于 2001 年以德國英飛凌的肖特基二極管的形式問世。隨之而來的是快速發(fā)展，到 2026 年，工業(yè)部門現(xiàn)在有望超過 40 億美元。 2010 年，當(dāng)總部位于美國的 EPC 交付其超快速開關(guān)晶體管時，GaN 首次驚艷了整個行業(yè)。市場采用率尚未與 SiC 相匹配，但到 2026 年，功率 GaN 收入可能達(dá)到 10 億美元。
初創(chuàng)公司mqSemi提出了一種適用于基于功率 MOS 的器件的單點源 MOS (S-MOS) 單元概念。S-MOS 概念已通過使用 Silvaco Victory 工藝和設(shè)備軟件的 3D-TCAD 模擬在 1200V SiC MOSFET 結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了調(diào)整和實施。提供了全套靜態(tài)和動態(tài)結(jié)果，用于比較 S-MOS 與采用平面和溝槽 MOS 單元設(shè)計的參考 SiC MOSFET 2D 結(jié)構(gòu)。
超級電容器正在超越電池，提供安全性、更快的充電和尺寸優(yōu)勢，同時有助于消除一系列汽車、電網(wǎng)和 IT 應(yīng)用中的復(fù)雜電池管理系統(tǒng)。 超級電容器在當(dāng)今的電子設(shè)備和能源系統(tǒng)中變得越來越重要。據(jù)估計，到2025年，超級電容器市場預(yù)計將達(dá)到35億美元，到2020年至2025年之間的復(fù)合年均增長率預(yù)計為20％。
固態(tài)電池技術(shù)正在成為目前為電動汽車供電的鋰離子電池的一種更輕、可能更安全的替代品。雖然鋰離子電源在成本、功率密度和續(xù)航里程方面取得了長足進(jìn)步，但在本周的網(wǎng)絡(luò)峰會上推廣的固態(tài)替代品有望提供更好的性能和更高的安全性。 固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。
在討論了使用隔離器來防止高壓。在這篇文章中，我將討論隔離器的一個關(guān)鍵性能參數(shù)：共模瞬態(tài)抗擾度或 CMTI。 CMTI 描述了隔離器能夠容忍其兩個接地之間的高轉(zhuǎn)換率電壓瞬變，而不會破壞通過它的信號。一般來說，較高的 CMTI 表示對噪聲的魯棒性，并且在任何隔離應(yīng)用中都是一個優(yōu)勢。但是，在某些特殊應(yīng)用中，高 CMTI 隔離器可以使最終產(chǎn)品實現(xiàn)顯著差異化。
分立氮化鎵 (GaN) FET 的興起增加了對更用戶友好界面的需求，同時也提高了效率。半橋 GaN 功率級（例如LMG5200）具有用于高低 GaN FET 的單獨驅(qū)動輸入。兩個輸入（圖 1 中的引腳 4 和 5）使我們能夠優(yōu)化效率，因為我們可以調(diào)整每個 FET 開啟和關(guān)閉的確切點。
《星際迷航》如何預(yù)測未來的技術(shù)進(jìn)步繼續(xù)讓我感到驚訝?！缎请H迷航：原始系列》中的手持通訊器在 1960 年代作為道具出現(xiàn)在電視節(jié)目中時似乎是一個奇跡。然而，它又大又笨重，而且在幾集中，通訊器丟失或停止工作，這使得傳送回船上是不可能的。
雖然 MOSFET/IGBT 柵極驅(qū)動器設(shè)計用于以短時間高峰值電流驅(qū)動高頻容性負(fù)載，但我們知道它們還可以驅(qū)動感性負(fù)載，例如功率繼電器線圈嗎？這就是 MOSFET/IGBT 柵極驅(qū)動器的秘密生命。 這不是新概念。當(dāng)它們驅(qū)動感性負(fù)載時，它們通常以低得多的頻率切換，驅(qū)動電流受線圈電阻的限制。柵極驅(qū)動 IC 已用于驅(qū)動電感負(fù)載，例如柵極驅(qū)動變壓器，但頻率范圍為數(shù)十至數(shù)百千赫。
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