在日前舉辦的2023上海國際電力元件、可再生能源管理展覽會上，羅姆聚焦碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體，展示了面向工業設備和汽車領域的豐富產品陣容及解決方案。采用世界先進的碳化硅為核心的功率元器件技術，以及充分發揮其性能的控制IC和模塊技術，羅姆在提供電源解決方案的同時，為工業設備和汽車領域的節能化、小型化賦能。
羅姆工程師還在現場舉辦的“第三代半導體論壇”以及“電力電子應用技術論壇”等上發表演講，分享了羅姆最新的功率電子技術成果。在展會，除了豐富的產品及解決方案展示以外，羅姆還展示了眾多合作伙伴的應用案例；來自羅姆的專業銷售和經驗豐富的技術人員與參觀者進行了互動交流。
▋車載應用第3代及第4代SiC MOSFET推陳出新
羅姆的碳化硅技術優勢由來已久，在碳化硅功率元器件和模塊的開發領域處于先進地位，其碳化硅器件擁有低導通電阻特性以及出色的高溫、高頻和高壓性能，已成為下一代低損耗半導體可行的理想選擇。
羅姆先進的SiC MOSFET技術實現了業界領先的低導通電阻，大幅減少了開關損耗，支持15V和18V柵極-源極電壓，有助于實現汽車逆變器和各種開關電源等各種應用顯著的小型化和低功耗。
羅姆第4代SiC MOSFET（SCT4 series）通過進一步改進自創的雙溝槽結構，改善了EV牽引逆變器等應用所需的短路耐受時間，與第3代SiC MOSFET相比，通過進一步改進原始的雙溝槽結構，在不犧牲短路耐受時間的情況下，導通電阻降低約40%，為業內超低級別；開關損耗亦可降低約50%。新一代產品有助于提高電動汽車、數據中心、基站和智能電網等高電壓和大容量應用的便利性和功率轉換效率。
這次首次展出的內置第4代SiC MOSFET DOT247-7L SiC模塊，具有低導通電阻與低熱阻特性，適用于車載（EV/PHEV)充電器、車載DC-DC轉換器、車載繼電器、EV充電站以及工業設備電源等應用。最新推出的是TO-263-7L封裝的產品，一體化封裝，大大減少了外置元器件數量、電路規模和安裝面積；采用表貼型封裝可自動安裝在電路板上。
▋GaN HEMT助力各種電源系統進一步節能和小型化
GaN HEMT作為一種非常有助于提高功率轉換效率和實現器件小型化的器件被寄予厚望。2022年，羅姆將柵極耐壓高達8V的150V耐壓GaN HEMT投入量產；2023年3月，又確立了能夠更大程度地發揮出GaN性能的控制IC技術。近期，為助力各種電源系統的效率提升和小型化，羅姆推出了器件性能達到業界超高水平的650V耐壓GaN HEMT“GNP1070TC-Z”和“GNP1150TCA-Z”，兩款產品非常適用于服務器和AC適配器等各種電源系統。并且，羅姆將有助于應用產品的節能和小型化的GaN器件命名為“EcoGaN?系列”，并不斷致力于進一步提高器件的性能。
據介紹，本次展會首次展出的EcoGaN? Power Stage IC產品“BM3G0xxMUV-LB”是羅姆結合自身功率電子和模擬兩大核心技術優勢推出的、集GaN HEMT和柵極驅動器于一體的產品，使GaN器件可輕松安裝在服務器和AC適配器當中，減少這些應用等的功率損耗和體積。新產品集成了新一代功率器件650V GaN HEMT、能夠更大程度地激發出GaN HEMT性能的專用柵極驅動器、新增功能及外圍元器件。
值得一提的是，羅姆不僅注重提升GaN HEMT單體的性能，還不斷改進驅動技術和控制技術，推進電源解決方案的開發。在本次展會上，首次展出正在開發中的、基于EcoGaN?的各種解決方案，例如，采用EcoGaN? 和Nano Pulse Control? 的電源管理解決方案、采用EcoGaN? 的高分辨率激光雷達參考設計。另外還有一些開發中的車規級解決方案，例如，支持EcoGaN? 的低邊解決方案，這些都將使氮化鎵器件在各種應用中得到進一步普及。
同時，在“客戶應用案例”展區內，展示了客戶利用羅姆的器件開發的各種解決方案。例如，羅姆與正海集團的合資公司海姆希科（HAIMOSIC）的車用主驅逆變器、HASCO Sanden公司的電動壓縮機HB模塊、以及基本半導體的逆變器電源模塊等。
除了碳化硅和氮化鎵相關產品外，在本次展會上，羅姆還展示了一系列高性能解決方案。如柵極驅動器BM611x系列產品，采用獨創的微細加工工藝開發的片上變壓器，內置絕緣元件，隔離電壓3.75kVrms、AEC-Q100認證，專為xEV牽引逆變器應用而設計。其中，專為高功率IGBT和SiC應用而設計的BM6112FV-C是一款隔離電壓為3.75kVrms、柵極驅動電流20A、I/O延遲時間為150ns的柵極驅動器，具有故障信號輸出功能、就緒信號輸出功能，欠壓鎖定（UVLO）、短路保護（SCP）、有源米勒箝位、輸出狀態反饋和溫度監測等功能。該器件可應用于汽車逆變器、汽車DC-DC轉換器、工業逆變器及UPS系統。
此外，針對各種外接交流電源的AC-DC轉換器IC產品系列（650V、800V、1700V），利用準諧振操作可實現軟開關，有助于保持較低的EMI，以實現性能更高的系統。其中的BM2SC12xFP2-LBZ是一款面向大功率通用逆變器、AC伺服、商用空調、路燈等工業設備的內置1700V耐壓SiC MOSFET的AC/DC轉換器。
該器件采用專為工業設備輔助電源優化的控制電路及TO263小型表貼封裝，使節能型AC/DC轉換器的開發變得更加容易。當用于交流400V、輸出48W以下的輔助電源時，與采用普通產品的配置相比，元件數量顯著減少（將散熱板和12個部件縮減為1個）。這不僅可以降低元件故障的風險，通過SiC MOSFET還將功率轉換效率提高多達5％。除了大幅削減安裝成本，還可以實現更小型、更高可靠性及更節能的解決方案。
原文始發于微信公眾號（艾邦半導體網）：羅姆主推寬禁帶，解決方案聚焦汽車和工業應用
