始于焊接,不止于焊接
“于器件机能充足强盛的今天,年夜道至简正成为一种主流选择。”2026年4月1日,于2026国际绿色能源生态成长峰会上,瑞能半导体碳化硅产物技能专家王越暗示:“基在SiC不停晋升的产物机能,财产链有能力用更简朴的拓扑实现更高效、更靠得住、更快速落地的解决方案。”
他从近五年来碳化硅(SiC)运用的现实变化出发,体系论述了碳化硅器件于电压晋升、拓扑简化、运用拓展和封装多样化等方面的演进趋向,并周全先容了瑞能半导体于碳化硅范畴的技能堆集与产物结构。

碳化硅技能推广已经有二十余年,如今已经再也不是基础观点普和阶段,而是进入以运用为导向的深度优化期。王越先容称,于SiC运用中电压等级正连续晋升。他以光伏范畴及汽车充电桩范畴的运用为例,举行了阐发。

于光伏范畴,决议体系竞争力的焦点指标是LCoE(平准化度电成本),这是权衡电力项目全生命周期内单元发电经济性的焦点指标,广泛运用在能源项目评估及政策制订。为优化LCoE指标,愈来愈多客户选择增长光伏组串数目,体系母线电压从传统的800伏慢慢向900伏、1000伏甚至更高演进。
王越指出,这一变化直接对于功率器件的耐压能力提出了更高要求。致使已往遍及合用的1200伏碳化硅器件,已经难以满意新体系的安全裕量需求,客户最先向供给商提出1400伏、1500伏以致更高耐压的产物需求。
而于充电桩范畴,市场竞争已经进入白热化阶段。哪怕是为寻求0.2%至0.3%的效率晋升,工程师不停加速开关速率,dv/dt愈发激进。更快的开关速率叠加路线感抗,必将孕育发生更高的尖峰电压,迫使器件耐压同步晋升。此外,单级拓扑的风行 例如从特斯拉Cybertruck最先的OBC单级化设计 省去了年夜容量DC-Link电解电容,使体系直接面临电网与负载的打击,母线电压颠簸猛烈,进一步推高了对于器件耐压的要求。
综合以上范畴的运用案例,王越总结道: 碳化硅器件于同平台运用中的电压晋升需求显著晋升,与之相干的功率器件动态靠得住性也逐渐被器重,这既是挑战,也是技能迭代的主要标的目的。
拓扑简化:从繁杂三电平到两电平普适化
第二个主要趋向是 功率拓扑的简化 。已往为了均衡效率与器件耐压,业内常采用繁杂的三电平拓扑、飞跨电容拓扑等精妙设计,但同时也带来了电路繁杂度高、元件数目多、节制计谋繁琐等问题。跟着碳化硅器件机能的不停加强,两电平运用正走向普适化。
王越以1500伏光伏体系为例申明:已往必需借助三电平或者飞跨电容拓扑将电压降低,才能利用1200伏器件。而如今,跟着1700伏、2200伏碳化硅器件的成熟,客户可以直接采用最简朴的传统BOOST拓扑实现MPPT(最年夜功率点跟踪)。虽然这类简朴拓扑于理论效率上可能略逊在飞跨电容方案,但其布局简朴、成本更低、靠得住性高、妨碍模式单一,更主要的是能帮忙客户快速实现项目落地。
这就是 简约,不简朴 的表现, 王越夸大, 于器件机能充足强盛的今天,年夜道至简正成为一种主流选择。
运用范畴连续拓展,封装与靠得住性走向多样化王越还有分享了碳化硅运用范畴的连续拓展。除了了光储充、车载OBC、主电驱等传管辖域,碳化硅正渗入进更多新兴场景。于汽车范畴,包括不变主电驱电压的DC-LinkConverter(转换器)、母线预充的有源DC/DC、满意功效安全需求的板载辅助电源,以和实现微秒级掩护的固态断路器,都于踊跃采用碳化硅方案;于工业范畴,高压电子负载、固态变压器、固态继电器等运用,也因碳化硅的高耐压及高频特征而受益。

与此同时,器件封装与靠得住性也出现多样化成长趋向。银烧结工艺、顶部散热布局正成为晋升散热机能的要害。针对于高靠得住性场景,瑞能已经增长宇宙射线耐受性、动态反偏、动态门极偏压、高压H3TRB(双85)等更为严苛的靠得住性查核项目。封装情势上,传统的TO-247封装也衍生出增长爬电凹槽、转变质料等级等新设计,以满意差别体系电压下的安规要求。模块化趋向一样较着,当运用成熟后,客户往往从分立器件转向功率模块,以寻求更高的集成度及靠得住性。
瑞能半导体:十五年碳化硅积淀,以完备产物矩阵迎接市场挑战
于演讲的后半部门,王越先容了瑞能半导体于碳化硅范畴的技能积淀与产物结构。瑞能半导体的汗青可追溯至1969年的飞利浦,历经恩智浦,在2015年自力。公司早于2011年便立项研发碳化硅,至今已经有15年的技能堆集,是碳化硅范畴的初期开拓者之一。

今朝,瑞能拥有本身的晶圆厂及封装工场,产物线涵盖晶闸管、功率二极管、碳化硅、IGBT及硅MOSFET五条主线,办事在消费、工业、数据中央、绿色能源及汽车四年夜范畴。于碳化硅产物上,瑞能提供从650伏到2200伏的全系列二极管及MOS管。此中,第六代碳化硅肖特基二极管拥有低至1.26伏的VF值,第二代、第三代MOSFET连续优化功率密度,第三代比导通电阻已经降至2.1m cm ,功率密度较第二代晋升30%。

除了富厚的分立器件外,瑞能还有提供全碳化硅功率模块,涵盖半桥、H桥、三相全桥、三电平等主流拓扑,满意从光伏到汽车的各类运用需求。王越吐露,更高电压的3300伏、10千伏器件,以和8英寸碳化硅晶圆的导入都于计划中。于封装立异方面,瑞能推出了内绝缘的TO-247封装,热阻降低三分之一,通流能力晋升25%(从30A晋升到40A);顶部散热器件家族也于不停壮年夜,于已经经量产TSPAK及TOLT封装的基础上,行将推出的QDPAK封装将进一步鞭策顶部散热系统化的体系设计,可以及TOLT同享封装高度,共用散热平面。
结语:以更强盛的器件,实现更简朴的设计演讲末了,王越用 简约,不简朴 年夜道至简 先到咸阳为王上 三句话总结了当前碳化硅运用的焦点逻辑。他暗示,于碳化硅器件机能日趋强盛的今天,财产链有能力用更简朴的拓扑实现更高效、更靠得住、更快速落地的解决方案。于激烈的市场竞争中,谁能率先用简便靠得住的方案抢占市场,谁就能博得先机。机能越发强盛的SiC功率器件,不停细分的电压等级,快速顺应客户运用要求的产物匹配能力,是保障 年夜道至简 理念落地的基础性保障。
绿色能源的将来,离不开更高效率、更高靠得住性、更高性价比的功率半导体。 王越暗示, 瑞能半导体愿与行业伙伴一道,用更强盛的碳化硅器件,实现更简朴的设计,更快的市场相应,配合鞭策绿色能源生态的繁荣成长。
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