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Wolfspeed 推出全新第 4 代 MOSFET 技術平臺,旨在為高功率應用在實際應用中帶來突破性的性能表現

http://www.debgrams.com 2025-02-12 11:54 來源:Wolfspeed

  • Wolfspeed 高度靈活的第 4 代 MOSFET 技術平臺為高性能、針對應用優(yōu)化的產品提供長期發(fā)展規(guī)劃支持
  • 整體效率的提升有助于降低系統成本、縮短開發(fā)時間,同時最大限度延長應用壽命,這代表著碳化硅技術的一個關鍵進展

碳化硅技術領域的全球引領者 Wolfspeed(NYSE: WOLF)于近日發(fā)布了全新的第 4 代技術平臺,該平臺從設計端就考慮耐久性和高效性,同時還能降低系統成本、縮短開發(fā)時間。第 4 代技術專為簡化大功率設計中常見的開關行為和設計挑戰(zhàn)而設計,并為 Wolfspeed 的各類產品(包括功率模塊、分立元件和裸芯片產品)制定了長遠的發(fā)展規(guī)劃路線圖。這些產品目前有 750 V、1200 V 和 2300 V 等級可供選擇。

Wolfspeed 功率產品高級副總裁 Jay Cameron 表示:“我們知道,每個應用的設計都有一系列獨特的要求。從一開始,我們對第 4 代技術的目標就是提高實際運行環(huán)境中的整體系統效率,重點是在系統層面提供最高性能。第 4 代技術使得設計工程師能夠打造出更高效、使用壽命更長,在惡劣運行環(huán)境中也有良好運行表現的系統,而且在整體系統成本方面也有更好的表現。”

碳化硅技術是功率器件市場和更廣泛的半導體行業(yè)中發(fā)展最為迅速的板塊之一。作為硅的卓越替代品,碳化硅是大功率應用(例如,電動汽車動力總成、電動交通、可再生能源系統、電池儲能系統和 AI 數據中心)的理想選擇,不僅可提升性能,還可降低系統成本。

隨著全球都在尋求更高效、更環(huán)保的解決方案,以滿足世界對高壓能源日益增長的需求,必須繼續(xù)進行戰(zhàn)略投資,以鞏固其技術優(yōu)勢,同時繼續(xù)推動在關鍵技術領域的創(chuàng)新。

美國公用事業(yè)規(guī)模逆變器制造商 EPC Power 總裁兼首席產品官 Devin Dilley 表示:“創(chuàng)新技術帶來了商機。Wolfspeed 的全新第 4 代碳化硅技術使 EPC Power 能夠在全球范圍內實現能源產生和存儲方式的顛覆性變革。”

Wolfspeed 執(zhí)行董事長 Tom Werner 表示:“Wolfspeed 一直堅持不懈地推動持續(xù)創(chuàng)新,并將我們的碳化硅解決方案帶給越來越多的行業(yè),以應對那些日益具有挑戰(zhàn)性的應用場景。我們的第 4 代技術將依托我們的高效 200 mm 晶圓交付,這將使我們能夠實現該行業(yè)前所未有的生產規(guī)模和良率水平。”

Wolfspeed 的第 4 代技術旨在全面提高系統效率,延長應用壽命,即使在最惡劣的環(huán)境中也不例外,同時有助于降低系統成本、縮短開發(fā)時間。該技術將為大功率汽車、工業(yè)和可再生能源系統的設計人員帶來顯著的性能提升,主要優(yōu)勢包括:

  • 整體系統效率:在工作溫度下,導通電阻降低高達 21%,開關損耗降低高達 15%。
  • 耐久性:確保可靠的性能,包括高達 2.3 μS 的短路耐受時間,以提供額外的安全余量。
  • 更低的系統成本:簡化設計流程,降低系統成本、縮短開發(fā)時間。

產品供應

Wolfspeed 的第 4 代技術提供 750 V、1200 V 和 2300 V 三種電壓節(jié)點規(guī)格,并有功率模塊、分立元件及裸芯片產品可供選擇。2025 年全年和 2026 年初將陸續(xù)推出新產品,包括更多的封裝尺寸以及各種 RDSON 系列。

第 4 代技術情況說明書內容:

持久耐用設計,從容應對最嚴苛環(huán)境

隨著汽車、工業(yè)和可再生能源制造商不斷推動產品電氣化,產品的可靠性和耐用性變得至關重要。Wolfspeed 第 4 代技術的設計理念以此為目標,將耐用性作為關鍵預期加以打造。

第 4 代技術具有高達 2.3 μS 的短路耐受時間,可為關鍵應用提供額外的安全余量。此外,與以前的技術相比,該平臺的失效率 (FIT) 能夠實現高達 100 倍的改善,確保了在不同海拔高度下都能擁有可靠的性能表現。體二極管設計提升了系統的耐用性,可以實現更快的開關速度,減少損耗并降低振鈴現象,使 VDS 過沖降低 80%。第 4 代裸芯片能夠勝任 185 °C 的連續(xù)運行工況以及 200 °C 的有限壽命運行工況,為面向高溫應用場景的產品開發(fā)和推向市場帶來積極作用。這使得設計人員能夠靈活地將其設計推向極致性能。

整體系統效率:旨在全面提升系統效率

第 4 代技術在整體效率方面達到一個重要里程碑階段。無論是軟開關還是硬開關應用,Wolfspeed 的第 4 代技術在工作溫度條件下可使比導通電阻降低達 21%;而在硬開關應用中,得益于第 4 代技術,開關損耗降低幅度達到 15%。

這些效率提升優(yōu)勢與第 4 代技術的高溫導通電阻這一特性相互配合,進一步體現出 Wolfspeed 致力于確保產品在實際應用場景中展現可靠性能的決心與承諾。

系統成本降低:旨在降低系統成本、縮短開發(fā)時間

為了解決系統成本顧慮,Wolfspeed 的新平臺能夠采用更小、更經濟實惠的無源和濾波元件,最終達到縮短系統開發(fā)時間、降低成本的目的。此外,第 4 代技術能夠實現在相同的封裝尺寸范圍內,將功率輸出提升多達 30%。第 4 代技術能夠集成一種新型軟恢復體二極管的設計,可顯著降低反向恢復期間的 EMI,簡化 EMI 認證流程,并可實現采用更小尺寸的 EMI 濾波器。第 4 代 MOSFET 器件的電容比高達 600,可在高 dV/dt 下實現更安全、更平滑的開關動作,而不會出現寄生過沖現象。

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