快充仅是第三代半导体应用“磨刀石”,落地这一领域可每年省电40亿度
时间:2021-07-27 09:44来源:
摘要:众所周知,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体,相较传统的硅材料半导体,具备许多非常优异的特性,如高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率以及抗强辐射能力等。
众所周知,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体,相较传统的硅材料半导体,具备许多非常优异的特性,如高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率以及抗强辐射能力等。前一个十年,第三代半导体材料已经在基站射频、功放等通信领域崭露头角;2021年,随着“十四五”规划的提出,中国将加速推动以SiC、GaN为代表的第三代半导体新材料新技术产业化进程,受益于功率转换的极大应用潜力,第三代半导体开始进入新一轮的增长周期。
市场调研机构Omdia在《2020年SiC和GaN功率半导体报告》指出,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入,预计从2018年的5.71亿美元增至2020年底的8.54亿美元。预计未来十年,每年的市场收入以两位数增长,到2029年将超过50亿美元。其中,新能源汽车以及电源有望成为增量最大的两个应用市场。
市场调研机构Omdia在《2020年SiC和GaN功率半导体报告》指出,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入,预计从2018年的5.71亿美元增至2020年底的8.54亿美元。预计未来十年,每年的市场收入以两位数增长,到2029年将超过50亿美元。其中,新能源汽车以及电源有望成为增量最大的两个应用市场。
图1:Omdia对于SiC和GaN功率半导体的全球市场收入预测
功率半导体三足鼎立,宽禁带“接棒”硅、探索能效极限
谈及功率领域,SiC、GaN对比硅材料的优势体现在导通电阻小、寄生参数小等天然特性,且更多国内外厂商加速入局,势必进一步拉低第三代半导体的生产成本。因此,业界有一部分声音认为,SiC和GaN将会很快全面替代硅材料,而事实上真是这样吗?
在日前举办的EEVIA 第九届年度中国电子 ICT 媒体论坛暨 2021 产业和技术展望研讨会上,英飞凌电源与传感系统事业部市场总监程文涛在阐述功率半导体的发展趋势时表示,“在功率转换的研究中,硅基半导体的物理极限已经被探知,大概在0.4 [Ω mm2]左右徘徊,这是用于表征高压半导体器件导通损耗的计量方式——Ron x A。可以看出,硅基半导体在导通损耗上已经难以继续下探,因此业界开始寻求第三代半导体来实现更低的导通损耗,从而进一步提高系统的转换效率。”
在日前举办的EEVIA 第九届年度中国电子 ICT 媒体论坛暨 2021 产业和技术展望研讨会上,英飞凌电源与传感系统事业部市场总监程文涛在阐述功率半导体的发展趋势时表示,“在功率转换的研究中,硅基半导体的物理极限已经被探知,大概在0.4 [Ω mm2]左右徘徊,这是用于表征高压半导体器件导通损耗的计量方式——Ron x A。可以看出,硅基半导体在导通损耗上已经难以继续下探,因此业界开始寻求第三代半导体来实现更低的导通损耗,从而进一步提高系统的转换效率。”
图2:程文涛阐述第三代半导体发展演进趋势
图3:英飞凌眼中的高压半导体器件Ron x A路线图
举个例子,在服务器、通讯电源应用中,业界成熟的方案设计在交流电转换到48V(即交流电转换到服务器主板供电)的过程中实现98%的效率已经属于“基本操作”。不过,硅基半导体方案必须使用元件较多、较复杂的拓扑结构;若想进一步提升效率、减少元件数量、降低BOM成本,目前业界比较热门的做法是图腾柱PFC拓扑结构,特别是基于第三代半导体的图腾柱PFC,其使用元件较少、设计简单,且效率最高。
“从这款用于服务器、通讯电源的3kW SMPS方案可以看出,基于第三代半导体的CCM图腾柱是一种简单的拓扑方案,且易于实现必须的99% PFC效率,进而使总体效率不低于98%。”程文涛补充道,“显然,第三代半导体是在有限的提升空间上,再推动系统效率往前跨一步的关键因素。与此同时,由于第三代半导体的生产成本下降并非一蹴而就,这也就意味着Si、SiC和GaN将长期处于共存发展的态势,而非简单的‘第三代必须替换第一代’。“
“从这款用于服务器、通讯电源的3kW SMPS方案可以看出,基于第三代半导体的CCM图腾柱是一种简单的拓扑方案,且易于实现必须的99% PFC效率,进而使总体效率不低于98%。”程文涛补充道,“显然,第三代半导体是在有限的提升空间上,再推动系统效率往前跨一步的关键因素。与此同时,由于第三代半导体的生产成本下降并非一蹴而就,这也就意味着Si、SiC和GaN将长期处于共存发展的态势,而非简单的‘第三代必须替换第一代’。“
免责声明:本文若是转载新闻稿,转载此文目的是在于传递更多的信息,版权归原作者所有。文章所用文字、图片、视频等素材如涉及作品版权问题,请联系本网编辑予以删除。
上一篇:为海浪能采集实现重大工程突破
我要投稿
近期活动
- 安森美汽车&能源基础设施白皮书下载活动时间:2024年04月01日 - 2024年10月31日[立即参与]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年09月01日 - 2023年09月30日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年08月01日 - 2023年08月31日[查看回顾]
- 【在线答题活动】PI 智能家居热门产品,带您领略科技智慧家庭时间:2023年06月15日 - 2023年07月15日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年06月01日 - 2023年06月30日[查看回顾]
分类排行榜
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
编辑推荐
小型化和稳定性如何兼得?ROHM 推出超小型高输出线性 LED 驱动器 IC,为插座型 LED 驱动 IC 装上一颗强有力的 “心脏”
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:10198
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:8953
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:9595
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:7205
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:5979
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:4189
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:37872
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:43167
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:60030
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:128137
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:107564
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:100304