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  • 东芝推出适用于高效率电源的新款1200V碳化硅MOSFET

    东芝推出适用于高效率电源的新款1200V碳化硅MOSFET

    中国上海,2020年10月19日——东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出新款1200V碳化硅(SiC)MOSFET---“TW070J120B”。该产品面向工业应用(包括大容量电源),并于今日开始出货。 该功率MOSFET采用碳化硅(SiC)这种新材料,与常规的硅(Si)MOSFET、IGBT产品相比,具有高耐压、高速开关和低导通电阻特性,有利于降低功耗,精简系统。 新产品采用了可提高碳化硅MOSFET可靠性的东芝第二代芯片设计生产,实现了输入电容低、栅输入电荷低、漏源导通电阻低等特性。与东芝推出的1200V硅绝缘栅双极晶体管(IGBT)“GT40QR21”相比,“TW070J120B”关断开关损耗降低80%左右,开关时间(下降时间)缩短大约70%,并且能够在不超过20A的漏极电流下提供低导通电压。 它的栅阈值电压被设置在4.2V至5.8V的较高电压范围内,有助于减少故障风险(意外开启或关闭)。此外,内置的具有低正向电压的碳化硅肖特基势垒二极管(SBD)也有助于降低功率损耗。 在大容量AC-DC转换器、光伏逆变器、大容量双向DC-DC转换器等工业应用中,这种新型MOSFET不仅将通过降低功率损耗来达到提高效率的目的,而且也将为缩小设备尺寸做出贡献。 应用: ・大容量AC-DC转换器 ・光伏逆变器 ・大容量双向DC-DC转换器 特性: ・第2代芯片设计(内置碳化硅SBD) ・高电压、低输入电容、低总栅电荷、低导通电阻、低二极管正向电压、高栅阈值电压:     VDSS=1200V,Ciss=1680pF(典型值),Qg=67nC(典型值),     RDS(ON)=70mΩ(典型值),VDSF=-1.35V(典型值),Vth=4.2~5.8V ・增强类型易于操作 主要规格:

    时间:2020-10-19 关键词: 东芝 MOSFET 碳化硅

  • 充电电池的电路设计

    充电电池的电路设计

    通常我们都知道从电路性能上来考虑, 使用锗二极管或者肖特基二极管是最好的选择。 目前市面上的充电管理 IC,都是按照充电电池的充电特性来设计的。充电电池根据充电介质不同,分为镍氢电池,锂电池等。由于锂电池没有记忆效应,所以目前在各种手持设备和便携式的电子产品中,都采用锂电池供电。 由于锂电池的充电特性。充电过程一般分为三个过程: 1、涓流充电阶段(在电池过渡放电,电压偏低的状态下) 锂电池一般在过渡放电之后,电压会下降到 3.0V 以下。锂电池内部的介质会发生一些物理变化,致使充电特性变坏,容量降低等。在这个阶段,只能通过涓涓细流缓慢的对锂电池充电,是锂电池内部的电介质慢慢的恢复到正常状态。 2、恒流充电阶段(电池从过放状态恢复到了正常状态) 在经过了涓流充电阶段后,电池内部的电介质可以承受较大的充电电流,所以这个时候外部可以通过大一点的电流对锂电池充电,以此缩短充电时间。 这个阶段的充电电流一般靠充电管理 IC 外部的一个引脚外接一个电阻来决定。阻值大小则根据充电管理 IC 的 datasheet 上的公式来计算。 3、恒压充电阶段(已经充满 85%以上,在慢慢的进行补充) 在锂电池的电容量达到了 85%时候(约值),必须再次进入慢充阶段。使电压慢慢上升。最终达到锂电池的最高电压 4.2V。 一般来说,锂电池都有一个 BAT 的引脚输出,这个 BAT 是连接到锂电池端的。同时这个引脚也是锂电池电压检测引脚。锂电池充电管理 IC 通过检测这个引脚来判断电池的各个状态。 在实际的便携式产品电路设计中,由于要求电池充电过程中,产品也要能够正常适用。所以设计中采用以下电路方式实现才是正确的方式: 图一 A210 电源供电图 外部电压 5V 通过 D2 送到开关 SW2, 同时通过充电管理 IC MCP73831 来送到锂电池。SW2 的左边点电压为 5V-0.7V=4.3V。由于锂电池的电压不管在充满电或者非充满状态的时候,都低于 SW2 左边点电压 4.3V。所以 D1 是截止的。充电管理 IC 正常对锂电池充电。 假如不加二极管 D2 和 D1, 后级 LDO RT9193 直接接在 BAT 引脚输出上,则会是充电 IC 在通电的时候,会产生误判。会出现接上 5V 的外接电源,但是锂电池不会进行充电,充电管理 IC 的 LED 灯指示也不对。后级负载 LDO 也不会得到正常的输入电压(输入电压很小)。在这种情况下,只要将充电管理 IC 的电压输入脚直接对 BAT 引脚短路连接一下,所有状态又正常,充电能进行,后级负载 LDO 工作也正常。 这是由于充电管理 IC 在接上电的瞬间,要检测 BAT 的状态,将 LDO 的输入引脚也连接到了 BAT 和锂电池正极连接的支路中,会影响到 BAT 引脚的工作状态,致使充电管理 IC 进入了涓流充电阶段。将 BAT 引脚和充电管理 IC 的电压输入短路连接一下,使 BAT 引脚的电压强制性的升高,使充电管理 IC 判断为锂电池进入了恒流充电阶段,所以输出大电流。能够驱动后级负载 LDO 等。 另外:为了提高电源的利用效率,D1 和 D2 要选用压降小的二极管。如锗二极管,肖特基二极管,MOSFET 开关管。在需要电池切换的设计中,具有 10mV 正向压降、没有反向漏电流的二极管是设计人员的一个“奢求”。但到目前为止,肖特基二极管还是最好的选择,它的正向压降介于 300mV 到 500mV 之间。但对某些电池切换电路,即使选择肖特基二极管也不能满足设计要求。对于一个高效电压转换器来说,节省下来的那部分能量可能会被二极管的正向压降完全浪费掉。为了在低电压系统中有效保存电池能量,应该选择功率 MOSFET 开关替代二极管。采用 SOT 封装、导通电阻只有几十毫欧的 MOSFET,在便携产品的电流级别下可以忽略其导通压降。 决定一个系统是否必需使用 MOSFET 来切换电源,最好对二极管导通压降、MOSFET 导通压降和电池电压进行比较,把压降与电池电压的比值看作效率损失。例如,把一个正向压降为 350mV 的肖特基二极管用来切换 Li+电池(标称值 3.6V),损失则为 9.7%,如果用来切换两节 AA 电池(标称值 2.7V),损失为 13%。在低成本设计中,这些损失可能还可以接受。但是,当使用了高效率的 DC-DC 时,就要权衡 DC-DC 的成本和把二极管升级为 MOSFET 带来的效率改善的成本。 选不选用肖特基二极管和 MOSFET,还要考虑到产品上所用电池的放电特性。锂电池的放电特性如下图: 从上图可以看出,锂电池在常温状态下,消耗了 90%的电量的时候,电压还是会保持在 3.5V 左右,选择一个好点的 LDO 器件。 那么在 3.5V 的时候,输出电压还是会稳定在 3.3V. 从实际测试 LDO RT9193 来看,负载电阻在 50 欧姆,负载电流 60mA 的时候,输入电压和输出电压关系如下表所示: 可以看出,即使是锂电池消耗了 90%的电量的时候, LDO 的输出端依然可以稳定输出 3.3V. 从图一 A210 的供电电路分析,加上硅二极管 D1 以后, LDO 输入电压=3.5---0.7V=2.8V. 这样只要模块烧录可以在 2.4V 左右工作的程序,硅二极管也可以在此电路中使用了。

    时间:2020-10-19 关键词: 锂电池 二极管 电源 充电管理ic MOSFET

  • 如何改善白光LED?线性稳压器(LDO)可以吗?

    如何改善白光LED?线性稳压器(LDO)可以吗?

    自从前些年白光LED诞生以来,白光 LED 的应用得到了稳步发展。与荧光灯相比具有使用简单、成本低的优势,与白炽灯相比可以提供更接近于白色的光,因此,其用量在最近几年呈现出稳步上升的趋势,在手持式产品中被广泛用作闪光灯、显示器背光等。当然,在实际应用中针对白光 LED 也存在一些有待解决的技术问题。 光发光二极管(LED)在各种照明设备中的应用正在稳步增长,如手持产品中的闪光灯、显示器背光等。与白炽灯相比,它们提供真正的白光、消耗更低的功耗。与荧光灯相比,它们更易于使用。批量使用时,白光 LED 的一致性较差,利用低成本的线性稳压器(LDO)可以改善其匹配度,即使在采用不同 LED 的情况下。 选用白光 LED 最明显的问题是产品的匹配性差,按照白光 LED 的典型规格,电流为 20mA 时正向电压的最小值为 3.0V、典型值为 3.5V、最大值为 4.0V。显然,稳压源不是合理的解决方案。利用相同的电流驱动每只 LED 可以获得均匀亮度,但成本很高。在许多应用中只是简单地用一个固定偏置电压和镇流电阻驱动 LED,如图 1。 图 1. 大多数应用只是简单地利用固定偏置电压(本范例中采用 5V)和镇流电阻(本范例中采用 75Ω),获得近似匹配的白光 LED 亮度。 按照图 1 设计电路通常可以得到相当好的亮度匹配。但对于大批量生产的用户,同一批次的产品具有相当一致的特征指标,但批次之间一致性较差。这就需要对每一批新的 LED 进行测试、为其配置镇流电阻。如果存在多个 LED 供货商问题将更加严重。为详细描述上述问题,我们选用了三个厂商的 LED (分别用 A、B、C 表示)按照图 1 所示电路作了以下测试:标号为 A 的 LED 选自一级白光 LED 供货商,标号为 B 的 LED 选自二级白光 LED 供货商,标号为 C 的 LED 是从电子配套市场购买的廉价 LED。测试结果如表 1。 表 1. 为了评估图 1 电路的生产能力,我们对三种不同厂商提供的白光 LED 进行了测试。从测试结果看,不同商标的 LED 一致性较差,比标准平均电流偏差 3.27mA。 从表 1 可以看出,同一厂商的 LED 匹配性较好,特别是来自规模较大的供货厂家的产品(A、B 两种 LED)。正如所预期的那样,来自供应商 C 的不同包装的 LED 一致性较差。三家厂商 LED 电流的平均均方误差为 0.54mA。 从表 1 的“平均值”列可以看出,不同厂商提供的 LED 一致性较差,A 厂商提供的 LED 吸取电流最大(平均 24.6mA),B 厂商提供的 LED 吸取电流最小(平均 18.3mA)。不同厂商的白光 LED 在采用相同偏置电压、相同的镇流电阻时电流差别较大,均方误差为 3.27mA。 单独调节每只 LED 的电流或至少对其中一只 LED 的电流进行调节可以提高不同厂商或同一厂商不同批次 LED 的一致性,但这需要相当昂贵的芯片。在对成本要求苛刻的产品中,可以利用低压差线性稳压器(LDO)改善 LED 的一致性,无需选择阻值不同的镇流电阻,具体电路如图 2 所示。图中 LDO 工作在稳压 - 稳流模式下,根据一只 LED 的正向电压的变化自动调节偏置电压。 图 2. 添加一片低成本的 LDO,得到可自动调节的偏置电压,有效改善不同批次、不同厂商白光 LED 的匹配度。 为考核图 2 电路性能,我们将上述 A、B、C 三种 LED 按照图 2 电路连接进行了测试,测试结果如表 2。从表 2 可以计算出:相同厂商 LED 电流的一致性略有下降(图 2 所得结果为 0.77mA,图 1 所得结果为 0.54mA),但不同厂商的 LED 电流的一致性得到了较大改善,均方误差由 3.27mA 降低至 0.96mA。 表 2. 为了评估图 2 电路的性能,我们对相同的三组白光 LED 进行了测试,从表 2 可以看出,不同厂商提供 LED 一致性得到了改善,由表 1 所示偏离标准值 3.27mA 降至 0.96mA。 图 2 电路需选择带有外部电压调节引脚的 LDO,如 MAX8863,其反馈门限为 1.25V (VSET)。选用 SOT23 封装的 LDO 可提高系统的性价比,因为多数 SOT23 封装的 LDO 带有关断控制,从而省去了图 1 电路中控制 LED 通 / 断或 PWM 亮度调节的 N 沟道 MOSFET。另外,LDO 还具有较宽的输入电压范围,当与其它电路共用同一 5V 电源时可以提供较高的电源抑制比(PSRR)此外,由厂商 A 提供的 LED 不会运行在“热”状态下,无需过多考虑散热问题。 图 3 电路是对图 2 电路的修正,每只 LED 的电流为 15mA,适合便携产品的背光源要求。MAX8863 可以驱动 8 只 LED,每只 LED 电流为 15mA。当 LED 正向电压较低、或镇流电阻的电流低于 15mA 时,所允许的输入电压更低。 图 3. MAX8863 LDO 可驱动 8 只 LED,每只 LED 电流为 15mA。对不同厂商、不同批次的 LED 可提供较好的亮度匹配。

    时间:2020-10-17 关键词: 发光二极管 ldo 线性稳压器 MOSFET

  • 实装电源电路 PCB 板布局相关的注意事项的经验分享,值得收藏

    实装电源电路 PCB 板布局相关的注意事项的经验分享,值得收藏

    开关电源电路的PCB布局是怎么样的呐,小编根据自己的经验,为大家分享了实装 PCB 板布局相关的注意事项。 下面以下图中的电路图(低边型)为例,汇总了 PCB 板布局相关的注意事项。虽然不同的电路有其特定的条件,但大多数都是以开关电源电路的布局为基础的。电路图中列出了①~⑦注意事项的要点。 要点①:当 VCC 线受到开关噪声的影响时,可能会误动作。因此,建议在 VCC 引脚和 SR_GND 引脚之间对电容器 CVCC 独立布线,并尽量连接到引脚的附近。 要点②:连接于 SH_IN 引脚的线路是高阻抗线。为了避免串扰,布局时请尽量缩短布线,并且不要与开关线平行布线。 要点③:MAX_TON 引脚在受开关影响时会影响到强制关断时间,因此建议将 RTON、R3、C1 尽可能地靠近 MAX_TON 引脚连接,并通过独立布线连接 SR_GND 引脚。 要点④:在同步整流控制中,需要准确监测二次侧 MOSFET M2 产生的 VDS2,因此请务必通过独立布线将 IC 的 DRAIN 引脚连接到 M2 的漏极,将 SR_GND 引脚连接到 M2 的源极。 要点⑤:建议通过独立布线将分流稳压器 GND(SH_GND)连接到二次侧输出的 GND,将反馈电阻 RFB1 和 RFB2 连接到二次侧输出 VOUT。 要点⑥:由于 DRAIN 引脚是振幅约 0V-100V 的开关线,因此请尽可能地采用短且细的布线。 要点⑦:在 MOSFET M2 的漏极-源极间插入缓冲电路时,变压器输出和 M2 的源极请尽可能地采用短且粗的独立布线。 以下为 PCB 板布局示例。左侧为表面、右侧为背面,其中标记了上述①~⑥的要点。请作为布局示意图参考使用。

    时间:2020-10-17 关键词: PCB 电源电路 MOSFET

  • 贸泽开售Microchip AgileSwitch相臂功率模块,兼具SiC MOSFET与二极管之长

    贸泽开售Microchip AgileSwitch相臂功率模块,兼具SiC MOSFET与二极管之长

    2020年10月15日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起开始备货Microchip Technology的全新AgileSwitch®相臂SiC MOSFET模块。此高度集成的紧凑型功率模块由碳化硅 (SiC) MOSFET和SiC二极管构成,将这两种器件的优势集成到了一个解决方案之中。AgileSwitch模块支持一系列电源应用,包括电动汽车/混合动力汽车 (EV/HEV) 动力传动和动能回收系统、医疗电源、飞机驱动系统、发电系统以及光伏/太阳能/风能转换器。 贸泽备货的Microchip相臂SiC MOSFET功率模块采用超低电感的SP6LI封装,让设计人员能够使用较少的并联模块来实现完整的系统。1200V模块采用SiC功率MOSFET,具有低RDS(on)和耐高温性能。此模块的SiC肖特基二极管具有零正向恢复、零反向恢复、不受温度影响的开关特性,以及易于驱动的开尔文源极引脚。 该模块采用可改善热性能的AlN基板,其外壳能承受+80°C的温度。SP6LI功率模块可用于国防、汽车、医疗和工业等应用中的开关电源和电机控制。

    时间:2020-10-15 关键词: 功率模块 贸泽 MOSFET

  • 2019年全球功率MOSFET供应商营业额及排名

    2019年受到汽车市场衰退以及中美贸易战的影响,功率MOSFET全球营业额相比2018年,稍有降低。不同公司功率MOSFET营业额的变化,正好反应出其受到的影响程度。 数据来源于IHS及其他的一些全球著名市场研究机构的年度市场调研报告,通过网上公开的公司信息、行业信息和行业报告,查找及整理。 2019年全球功率MOSFET主要供应商的营业额及排名: 注意:不同的市场调研公司,数据会有不同。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-10-15 关键词: 半导体 MOSFET

  • ROHM开发出1mm见方超小型车载MOSFET!

    ROHM开发出1mm见方超小型车载MOSFET!

    全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101※1的超小型MOSFET “RV8C010UN”、“RV8L002SN”、“BSS84X”,尺寸仅为1.0mm×1.0mm。 新产品采用融入ROHM自有工艺方法的Wettable Flank成型技术※2,以1.0mm×1.0mm的尺寸,保证了封装侧面电极部分125μm的高度,属于业内较高水平。经自动光学检查(以下简称“AOI”※3),在追求品质的车载相关设备上安装重要元器件后会实施该检查)确认,实现了非常出色的焊接可靠性。另外,通常小型化和高散热性之间存在着矛盾权衡关系,采用底部电极结构的新封装同时兼顾了小型化与高散热性,非常适用于电路板高密度化的车载ECU和高级驾驶辅助系统(ADAS)等相关设备。 新产品已于2020年9月开始暂以月产10万个的规模投入量产(样品价格:100日元/个,不含税)。 近年来,随着汽车电子化进程的加速,一台汽车中使用的电子元器件和半导体元器件数量呈增多趋势。因此,需要在有限的空间里安装更多的元器件,安装密度越来越高。例如,1个车载ECU中的半导体和积层陶瓷电容器的平均搭载数量,预计到2025年将从2019年的186个※增加至230个※,增加近3成。为了满足安装密度越来越高的车载应用的需求,市场对小型化的要求也越来越高,因此能够兼顾小型和高散热性的底部电极封装形式开始受到青睐。 另一方面,对于车载元器件,为确保可靠性,虽然会在安装元器件后实施AOI,但由于底部电极封装只在底部有电极,故无法确认焊接状态,进行车载标准的AOI有一定难度。 ※截至2020年9月29日据ROHM调查 新产品采用ROHM自有的Wettable Flank成型技术,成功解决了这一课题,并实现了车载用超小型MOSFET,得到了越来越多的汽车领域制造商的青睐。未来,不仅在MOSFET领域,ROHM 也会在双极晶体管和二极管领域的产品阵容进行不断扩充。 <特点> 1. 利用融入ROHM自有工艺方法的Wettable Flank成型技术,保证封装侧面电极部分125μm的高度 采用传统技术的底部电极封装,因其无法在引线框架侧面进行电镀加工,无法确保车载所需的焊料高度,难以实施AOI。新产品采用ROHM自有的 Wettable Flank成型技术, 实现达到引线框架上限的电镀加工,以1.0mm×1.0mm的尺寸,保证封装侧面电极部分高度达125μm。即使是底部电极封装,也可实现稳定的焊接圆角,通过元器件安装后的AOI可切实确认焊接状态。 2. 替换为超小型、高散热性的MOSFET,可应对电路板的高密度化 新产品尺寸仅为1.0mm×1.0mm(DFN1010封装),却实现了与2.9mm×2.4mm尺寸(SOT-23封装)同等的性能,可削减安装面积达85%左右。不仅如此,通过采用散热性能优异的底部电极,与SOT-23封装相比,可将通常因体积缩小而降低的散热性提高65%。新产品兼顾了小型化与高散热性,非常适用于随功能增加,电路板日益高密度化的车载ECU和ADAS相关设备等应用。 <产品阵容> <应用示例> 可作为开关应用和反接保护应用中的通用产品使用 ·自动驾驶控制ECU ·车载信息娱乐系统 ·引擎控制ECU ·行车记录仪等 ·ADAS相关设备 <术语解说> ※1)汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101 AEC是Automotive Electronics Council的缩写,是大型汽车制造商和美国大型电子元器件制造商联手制定的汽车电子元器件的可靠性标准。Q101是专门针对分立半导体元器件(晶体管、二极管等)制定的标准。 ※2)Wettable Flank成型技术 在QFN和DFN等底部电极封装的引线框架侧面进行电镀加工的技术。可提高焊接可靠性。 ※3)AOI(Automated Optical Inspection) 通过摄像头扫描安装电路板,自动检查元器件缺失、品质缺陷及焊接状态等情况。

    时间:2020-09-29 关键词: rohm adas MOSFET

  • Vishay推出新款200V N沟道MOSFET的RDS(ON)导通电阻达到业内最低水平,提高系统功率密度且节省能源

    Vishay推出新款200V N沟道MOSFET的RDS(ON)导通电阻达到业内最低水平,提高系统功率密度且节省能源

    宾夕法尼亚、MALVERN — 2020 年 9 月 23 日 — 日前,Vishay Intertechnology, Inc.宣布,推出新型200V n沟道MOSFET---SiSS94DN,器件采用热增强型3.3 mm x 3.3 mm PowerPAK® 1212-8S封装,10 V条件下典型导通电阻达到业内最低的61 mΩ。同时,经过改进的导通电阻与栅极电荷乘积,即MOSFET开关应用重要优值系数(FOM)为854 mΩ*nC。节省空间的Vishay Siliconix SiSS94DN专门用来提高功率密度,占位面积比采用6mm x 5mm封装相似导通电阻的器件减小65 %。 日前发布的TrenchFET® 第四代功率MOSFET典型导通电阻比市场上排名第二的产品低20 %,FOM比上一代解决方案低17 %。这些指标降低了导通和开关损耗,从而节省能源。外形紧凑的灵活器件便于设计师取代相同导通损耗,但体积大的MOSFET,节省PCB空间,或尺寸相似但导通损耗高的MOSFET。 SiSS94DN适用于隔离式DC/DC拓扑结构原边开关和同步整流,包括通信设备、计算机外设、消费电子; 笔记本电脑、LED电视、车辆船舶LED背光;以及GPS、工厂自动化和工业应用电机驱动控制、负载切换和功率转换。 器件经过100 % RG和UIS测试,符合RoHS标准,无卤素。 SiSS94DN现可提供样品并已实现量产,供货周期为12周。

    时间:2020-09-23 关键词: Vishay 导通电阻 MOSFET

  • IGBT 系统设计详解

    IGBT 系统设计详解

      IGBT,中文名字为绝缘栅双极型晶体管,它是由MOSFET(输入级)和PNP晶体管(输出级)复合而成的一种器件,既有MOSFET器件驱动功 率小和开关速度快的特点(控制和响应),又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点(功率级较为耐用),频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间,可正常 工作于几十kHz频率范围内。   理想等效电路与实际等效电路如图所示:      IGBT 的静态特性一般用不到,暂时不用考虑,重点考虑动态特性(开关特性)。   动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取:      IGBT的开通过程   IGBT 在开通过程中,分为几段时间   1.与MOSFET类似的开通过程,也是分为三段的充电时间   2.只是在漏源DS电压下降过程后期,PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间。   在上面的表格中,定义了了:开通时间Ton,上升时间Tr和Tr.i   除了这两个时间以外,还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=Ton-Tr.i   IGBT在关断过程   IGBT在关断过程中,漏极电流的波形变为两段。   第一段是按照MOS管关断的特性的   第二段是在MOSFET关断后,PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放,造成漏极电流较长的尾部时间。   在上面的表格中,定义了了:关断时间Toff,下降时间Tf和Tf.i   除了表格中以外,还定义trv为DS端电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。   漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成,而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f),td(off)+trv之和又称为存储时间。   从下面图中可看出详细的栅极电流和栅极电压,CE电流和CE电压的关系:      从另外一张图中细看MOS管与IGBT管栅极特性可能更有一个清楚的概念:   开启过程      关断过程   

    时间:2020-09-08 关键词: igbt 双极型器件 MOSFET

  • 智能MOSFET可提高医疗设计的可靠性及性能

      目前,受更好的显示和存储器技术的推动,以及即将来临的北美地区数字电视播送的最后期限,高清晰度视频开发的热度正在快速上升。近期技术所取得的进展,已经使得从体积小到手机、MP3播放机,大到视频墙和广告牌的许多设备引入新视频特性成为可能。对于视频系统设计师来说,受更宽屏幕和更高分辨率的诱惑,加上可以获得已经成熟的及正在部署的技术的大力支持,他们现在要做的就只是如何实施高清晰度(HD)的各种问题了。   充分理解HD所包含的内容是很重要的,因为有许多显示格式可以叫做高清(HD),然而对于某些特定的应用,其中的某些格式甚至可能是所有格式都可能是不合适的。具有新数字格式的电视是一个重要的应用,但是每种类型的显示器都是逐步升级的技术的一个潜在目标。对开发人员来说,真正的问题并不仅在于是否需要HD,而在于就系统的显示器、带宽、存储容量约束和成本约束给定的条件下,如何达到可能的最好显示效果。   技术领域的任何改变都牵涉到许多问题,有些问题的影响对系统开发人员来说并不是立即显现的。下面就是进行HD研发时应该牢记的一些事项。   应该   * 意识到HD格式具有更大的系统需求。解压后的1080i60视频的数据量是解压后的SD视频的六倍,所以可以粗略地说,系统必须提供六倍的处理能力和存储容量。此外,支持HD的编解码器要通过采用更多的存储器、I/O带宽和处理器来达到更高的压缩比,从而进一步提高了对系统的需求。   * 把重点放在视频及音频方面,因为它直接表示用户体验质量的高低。   * 合理选择显示器尺寸。HD只对40英寸及以上的显示器有效;对于较小的显示器,观看者不可能分辨出HD和SD之间的差别。而且压缩算法会产生损耗,所以解压缩后的图像不如原始图像清晰。   * 具有可编程性,允许系统以后升级或重新设计以满足不同地区和市场的需求。   * 牢记新设备能够与老系统实现互连操作是非常重要的。家庭网络中的视频数据交换日益需要支持不同的数据格式。   * 认真考虑效果、带宽和成本之间的折衷。如果利用一片采用DSP的系统级芯片,由于可以同时提供较好的灵活性、优化的视频外设和加速性能,从而可以降低一些成本;集成DSP和RISC内核的处理器可以实现功能的分割;可编程为系统提供了较好的适应能力和升级能力,而带有音频——视频API和标准编解码算法的综合性软件平台则可以加缩短开发时间。   不应该   * 假定数字视频与HD视频相同。一般公众或许对HDTV和DTV之间的差别有点模糊。实际上数字视频应用的整个范围实在太大了,而HD只是它的一部分。   * 认为只有一种格式。HD包含许多种显示器分辨率。该表格表示的是一些较为常见的DTV格式,不过也有其它的一些还在使用。虽然北美地区大多数商业电视广播公司正在实施1080i60,但其它格式也许更适合于你的应用。   * 在选择处理器时低估市场方面的复杂影响。所有的ITU/MPEG标准提供了实施方面的差异,而且在未来几年从MPEG-2到H.26?/MPEG-4 AVC编解码器的变化将是明显的。还有其它一些具有竞争力的标准,比如说WMV9/VC-1和中国的AVS,也将保有它们的应用份额。诸如机顶盒这样的系统,就需要不停地应对各种标准和变化,以及与家庭计算机网络中娱乐和游戏设备、各种格式转换及速率转换接口。   * 忽视系统集成正在迅速降低HD的成本,所以今天一个性能价格比不高的系统也许到下一代时就变高了。系统开发商现在就不得不决定是否支持HD,是以今天较高的成本支持HD,还是再维持SD一、二年,即拖到HD元器件的成本降下来、或者用户对HD的需求上升后。   * 让铺天盖地的HD广告为你作决定。HD并非是所有应用都需要的。真正的问题在于如何在系统带宽、存储容量限制以及无处不在的成本约束条件下,为目标显示器实现尽可能好的视频质量。

    时间:2020-09-08 关键词: 医疗设计 MOSFET

  • 恩智浦推高整合LED驱动器 应对MOSFET缺货

    恩智浦推高整合LED驱动器 应对MOSFET缺货

      半导体业者竞相开发高整合度发光二极体(LED)照明驱动IC方案。在高压金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)产能吃紧之下,LED照明系统商正面临出货递延的窘境,因此晶片商正加紧发表整合高压MOSFET的LED照明驱动IC方案,让LED照明系统客户免于高压MOSFET缺货之苦。   恩智浦区域市场总监王永斌表示,调光与非调光LED驱动IC和LED灯具的谐振控制器皆需要高压MOSFET,因此恩智浦将透过高整合LED驱动IC方案确保客户掌握货源无虞。   恩智浦(NXP)区域市场总监王永斌表示,2013年LED照明市场将会更加蓬勃发展,然目前LED照明系统开发商却因为高压MOSFET严重缺货,而陷入拥有众多订单却无法出货的困境,难以在市场上大施拳脚。   为避免因高压MOSFET供货不足影响市场扩展进度,包括恩智浦、意法半导体(ST)、包尔英特(PI)等晶片製造商,已纷纷推出整合高压MOSFET的LED照明驱动IC方案,以确保客户LED照明产品出货无虞,同时藉机壮大在LED照明驱动IC的市场版图。   恩智浦大中华区照明产品市场经理张伟超指出,为生产整合高压MOSFET的LED照明驱动IC,须具备高压製程,不过,由于高压制程技术门槛过高,并非所有的晶片商皆有能力发展,因此预期在此波缺货风潮下,恐将出现LED照明驱动IC供应商势力消长的态势。   为大举插旗高整合度LED驱动IC方案市场,王永斌强调,恩智浦已将塬先SOI-HV高压制程转换为更适用于LED照明应用的ABCD3製程,预计2013年启动量产,该制程不仅更适合整合高压MOSFET,并可减少漏电流,同时省却LED照明应用不必要的功能,能量产出更高性价比的LED驱动IC产品。   除强化高压製程技术外,由于现阶段仅有意法半导体、东芝(Toshiba)及英飞凌(Infineon)等少数高压MOSFET製造商供货,因此为确保高整合方案能顺利开发,恩智浦也已做好万全的备料准备。   张伟超透露,恩智浦预估2012年下半年LED照明市场规模将急速扩张,因此已提早向高压MOSFET业者采购产品,现今能保证客户在六至八周内即可取得高整合度LED照明驱动IC方案,未来更将缩短至三至四周即可取货。此外,恩智浦亦有计划投资高压MOSFET厂商,以掌握更稳定的供货来。

    时间:2020-09-07 关键词: 恩智浦 led照明 LED驱动 MOSFET

  • 同步整流技术在通信电源模块中的应用优势

      现今电力电子技术在电源模块中发展的趋势是低电压、大电流。使得在次级整流电路中选用同步整流技术成为一种高效、低损耗的方法。由于功率MOSFET的导通电阻很低,能提高电源效率,所以在采用隔离Buck电路的DC/DC变换器中已开始形成产品。同步整流技术原理示意图见图1。   同步整流技术是通过控制功率MOSFET的驱动电路,来利用功率MOSFET实现整流功能的技术。一般驱动频率固定,可达200kHz以上,门极驱动可以采用交叉耦合(Cross-coupled)或外加驱动信号配合死区时间控制实现。   同步整流技术的应用   同步整流技术出现较早,但早期的技术很难转换为产品,这是由于当时   1)驱动技术不成熟,可靠性不高,现在技术已逐步成熟,出现了专用同步整流驱动芯片,如IR1176等;   2)专用配套的低导通电阻功率MOSFET还未投放市场;   3)还未采用MOSFET并联肖特基二极管以降低寄生二极管的导通损耗;   4)在产品设计中没有解决分布电感对MOSFET开关损耗的影响。   经过这几年的发展,同步整流技术已经成熟,由于开发成本的原因,目前只在技术含量较高的通信电源模块中得到应用。如Synqor,Tyco,Ericsson等公司都推出了采用同步整流技术的产品。   现在的电源模块仍主要应用在通信系统中,随着通信技术的发展,通信芯片所需的电压逐步降低,5V和3.3V早已成为主流,正向2.5V、1.5V甚至更低的方向发展。通信设备的集成度不断提高,分布式电源系统中单机功率不断增加,输出电流从早期的10-20A到现在的30-60A,并有不断增大的趋势,同时要求体积要不断减小。这就为同步整流技术提供了广泛的应用需求。   同步整流技术与传统技术的对比   在传统的次级整流电路中,肖特基二极管是低电压、大电流应用的首选。其导通压降大于0.4V,但当通信电源模块的输出电压随着通信技术发展而逐步降低时,采用肖特基二极管的电源模块效率损失惊人,在输出电压为5V时,效率可达85%左右,在输出电压为3.3V时,效率降为80%,1.5V输出时只有65%,应用已不现实。   在低输出电压应用中,同步整流技术有明显优势。功率MOSFET导通电流能力强,可以达到60A以上。采用同步整流技术后,次级整流的电压降等于MOSFET的导通压降,由MOSFET的导通电阻决定,而且控制技术的进步也降低了MOSFET的开关损耗。在过去三年中,用于同步整流的MOSFET工艺取得了突破性的进展,导通电阻下降到了原来的1/5。现在,采用经过特殊工艺处理的MOSFET,能达到非常低的导通电阻,如IR公司的产品IRHSNA57064,当通导电流为45A时,其导通电阻仅为5.6毫欧,并且已经批量生产。   同步整流技术提高了次级整流效率,使生产低电压、大电流、小体积的通信电源模块成为现实。如Synqor公司的Tera系列为标准半砖模块(2.3英寸x2.4英寸),采用同步整流技术,其输出电压最低可到1.5V,输出电流最大可到60A,功率密度达到每立方英寸60W。采用同步整流技术和肖特基二极管的电源模块效率对比。   同步整流技术应用实例与技术优势   同步整流技术提高了电源效率,但其意义远不只如此,它给通信电源模块带来了许多新的进步。下面结合Synqor公司的电源模块为例进行介绍。   Synqor公司采用同步整流技术生产的通信电源模块由于降低了功耗,达到了很高的效率(91%)。   由于功耗的降低,在结构上实现了突破性的进步,取消了散热器,采用了无基板结构。   在传统的通信电源模块中,基板是标准配置,是提供散热途径的重要部件,用来安装散热器。同时将功率器件集中于基板上,与控制电路板分开,减小发热元件对控制芯片的影响。   Synqor公司的电源模块取消了基板和散热器,在相同通风条件下,一样能达到所需功率,这正是采用同步整流技术的成果。有许多显著优点:   1.由于基板结构复杂,控制电路板、散热器及磁芯元件的安装和焊接都需要人工,增加了故障可能性,降低了生产率。基板结构要求功率元件与基板间必须保持良好绝缘,这正是传统通信电源容易产生故障的地方之一。   2.采用同步整流技术后,可以使用无基板开放式结构。这样,更方便采用平面变压器等新技术,使用多层电路板上的铜箔布线作为线圈,磁芯直接嵌在多层电路板中,磁芯散热良好,多层电路板上的铜箔耦合紧密,最主要的是可以由先进加工设备自动生产,实现了电源模块全部自动化生产,极大的提高了生产率和可靠性。平面变压器与传统变压器相比,还能够实现高功率密度,真正达到小型化。   3.此外,基板结构中要填充绝缘导热材料,增加了重量。带有基板和散热器的传统电源模块由于体积和重量大,抗震能力差,在通信设备的机架中阻碍空气流通,降低了风扇效能。而采用同步整流技术的Synqor电源模块是开放式结构,高度仅10mm(0.4英寸),节约了机架空间,利于通风,方便通信控制板上其它通信芯片的散热;更高的功率密度使电源模块节约了在通信控制板上所占的空间;较低的功耗减少了分布式系统前端主电源的负担,节约了系统投资。   4.采用同步整流技术后,增强了抗电磁干扰(EMI)的能力。由于减少了基板,所以,原先存在于基板和接地间以及基板和元件间的寄生电容没有了,这些寄生电容带来的较大共模干扰也消失了,提高了电源抗电磁干扰的性能。   应用前景   同步整流技术符合高效节能的要求,适应新一代芯片电压的要求,有着非常广阔的应用前景。但目前只有较少的公司掌握了该项技术,并且实现的成本也很高,而且还有很多应用领域未得到开拓。随着用于同步整流的MOSFET批量投入市场,专用驱动芯片的出现,以及控制技术的不断完善,同步整流将成为一种主流电源技术,逐步应用于广泛的工业生产领域。

    时间:2020-09-07 关键词: 同步整流 通信电源 MOSFET

  • Toshiba推车用低导通电阻功率MOSFET

    Toshiba推车用低导通电阻功率MOSFET

      东芝公司(Toshiba CorporaTIon)推出了一种低导通电阻功率MOSFET,该产品也成为其专为汽车应用打造的TO-220SIS封装系列中的最新成员。新产品“TK80A04K3L”还实现了低漏电电流和175℃的保证工作温度。该产品不但非常适用于汽车应用,还适用于电机驱动器和开关稳压器。      主要特性   1. 低导通电阻 (VGS=10V) ,RDS(ON)=1.9mΩ(标准值)   2. 低漏电电流IDSS=10μA(最大值) (VDS=额定电压)   3. 通道温度=175℃保证工作温度   4. 引线插入类型TO-220SIS封装   封装图示

    时间:2020-09-06 关键词: 汽车芯片 电源芯片 东芝 MOSFET

  • 知识大全:便携设计中模拟开关的变迁

      笙科电子(AMICCOM) 为亚洲地区IC设计公司中,同时专长于SRD (短距离无线通信) 与卫星通讯LNB的射频IC设计公司。笙科电子于2013年1月发表新一代的卫星通讯产品,命名为 A7533。A7833为Single LNB卫星接收芯片,适用于卫星降频接收器,已完成量产程序并供货。   A7833为新一代的Ku-band卫星降频接收芯片,支持9.75GHz 与10.6GHz 频段。并内建22KHz侦测器(Tone Detector) ,极性电压侦测器(Polarity Voltage Detector) ,并可直接驱动pHENT偏压。A7833还整合DC/DC Buck电源管理功能,可直接使用由机顶盒(Set-top box)所输出的电压(11V~21V)工作,平均工作电流(不含pHENT耗电)约42mA,不需要额外的电源芯片。   笙科的参考设计只需要32个零件。Crystal选用25MHz就可支持9.75GHz与10.6GHz频段。整体而言,使用A7833可为客户提供省时/低成本的生产计划。   供货与封装情况   A7833采用4 mm x 4 mm QFN-24封装,笙科及其授权代理商现已开始供货。欢迎联系授权代理商索取IC样品与评估模块, 并开始开发工作。

    时间:2020-09-06 关键词: USB 模拟开关 MOSFET

  • 瑞萨推出第三代车载SJ-MOSFET,同时降低导通电阻和EMI

      瑞萨电子开发出同时降低了导通电阻和EMI(电磁噪声)的30~40V耐压车载用超结MOSFET(SJ-MOSFET),并在“ISPSD 2013(日本电气学会主办,2013年5月26~30日在石川县金泽市举行)”上发布了技术详情(演讲序号4-2)。通过在水平方向和垂直方向两个方向上缩小SJ-MOSFET栅极周边的尺寸,实现了出色的特性。这是该公司的第三代车载SJ-MOSFET,计划1~2年内开始量产。   用于驱动车载马达等、电流超过100A的功率MOSFET不仅要减小开关损失,还要降低导通电阻和栅极电荷量。因此,瑞萨首先缩小了超结构造水平方向的尺寸(p/n层的间距)和垂直方向的尺寸(耐压层的厚度),从而实现了低导通电阻。p/n层的最小间距为1.0μm,比原来缩小了30%。但这种构造的缺点是栅极电荷量容易增加。因此,瑞萨电子通过加厚栅极绝缘膜抑制了栅极电荷量的增加。   大容量功率MOSFET面临的另一个技术课题是如何降低体二极管恢复时的电流过冲。在低端MOSFET电流增大而高端MOSFET电流减小的过程中,后者降到负数后会重新变成正数。这种电流过冲会引起EMI。此次瑞萨分析了恢复时剩余空穴的状态,并由此减小了p型基极的杂质添加量,从而实现了较小的电流过冲恢复(软恢复)。表示电流过冲的指标——亚阈值系数比原来改善了20%以上。   此次试制的功率MOSFET电流为150A,介电击穿电压为32.8V。导通电阻值为4.75mΩmm2,在耐压30V级的功率MOSFET中属于业内最佳水平。

    时间:2020-09-04 关键词: 瑞萨电子 emi 车载电子 车载马达 MOSFET

  • 飞兆半导体的汽车级高速、低边驱动器系列 可提高效率、简化设计

      触控笔记本今年市场渗透率估约15%,表现不如预期,第3季触控笔记本OGS面板下跌了5~8%,希望刺激需求。DisplaySearch研究总监谢忠利指出,近期低价版本问世,触控面板价格已经降到30美元,年底前可望看到25美元,触控笔记本在终端市场价差也将缩小到50美元以下。   今年初笔记本品牌厂商乐观看得触控笔记本市场,一般认为,今年触控笔记本市场渗透率会有25~30%的高水平,不过上半年买气不佳,下半年态度明显转趋保守。DisplaySearch先前预估今年触控笔记本渗透率应有18%,但是近期将预估值下修至15%。   谢忠利分析,触控面板在笔记本的应用未能普及、甚至进一步刺激出笔记本需求,很大的原因在于上半年只有贵的解决方案。以13寸、14寸OGS触控面板为例,成本高达50美元,反映在终端价格可能高达100美元;对于消费者来说,要多花新台币3,000元买触控功能,其实诱因不大。   但现在触控面板厂已经推出低价方案,有利于降低触控笔记本在终端市场的售价。目前13寸、14寸OGS触控面板低价版本,报价已经下探到30美元,供应商增加后有机会降至25美元。   面板双虎强调标准化及经济切割制程,友达推出的eTP是把触控感应玻璃边框空间缩小,直接与外壳机构件结合,搭配后段全贴合。群创Innotouch则是接近LCM组装模式,缩小边框厚度,由于采用口字胶贴合设计,报价更具竞争力。专业触控面板厂也强化垂直集成,胜华推DB1,先做LCM和OGS贴合,再组装背光模块,以提高生产良率。宸鸿也计划在今年第3季推出低成本的OGS方案。   整体来看,触控面板厂透过良率提升、以及材料成本的控制,推动第3季触控笔记本OGS面板报价下跌了5~8%。由于微软有意增加Win 8触控控制 IC厂商的认证数,既有厂商在报价上都更积极,市场推估第3季触控IC跌价幅度高达10~15%。

    时间:2020-09-03 关键词: 飞兆半导体 栅极驱动器 MOSFET

  • 国产IGBT前景看好,但突破之路颇曲折

    国产IGBT前景看好,但突破之路颇曲折

      随着IGBT技术的发展,IGBT已经从工业扩展到消费电子应用,成为未来10年发展最迅速的功率半导体器件;而在中国市场,轨道交通、家电节能、风力发电、太阳能光伏和电力电子等应用更是引爆了IGBT应用市场。据IHS iSuppli公司中国研究服务即将发表的一份报告,由于绿色能源与能源效率得到更多的重视,以及政府投资支持和严格的能源政策,2011-2015年中国绝缘栅双极型晶体管(IGBT)市场销售额的复合年度增长率将达13%。2011年IGBT销售额将达到8.59亿美元,2015年有望达到13亿美元,如下图所示。与其它MOSFET等其它分立功率元件相比,中国IGBT销售额增长强劲。      IGBT产品可以分为IGBT模组和分立器件。由于功率输出较高、尺寸较小和在终端应用中的可靠性,IGBT模组广泛用于几乎所有的电子产业,从消费领域一直到工业领域。2010年,模组占总体IGBT销售额的73%,达到5.37亿美元。IGBT分立元件则占剩余的27%。2010年总体IGBT销售额达到7.1亿美元,比2009年的4.3亿美元大增65%。   挑战及差距   虽然市场空间巨大,但目前国内IGBT市场仍为英飞凌和三菱等国外厂商的垄断,南京银茂微电子销售总监估计国内IGBT市场95%以上都是进口的产品。尽管国外IGBT巨头在国内有一些投资或者合资企业,但在IGBT方面对中国还是实行技术封锁,所以真正的核心技术并没有流向中国,这严重制约了我国IGBT产业化的进程。   “与国外厂商相比,国产IGBT主要差距在器件设计,工艺和生产制造技术方面,以及整个终端应用的解决方案上面。另外,IGBT原材料的供应也会一定程度上影响国产IGBT的发展”。华润上华分立器件产品开发中心总经理吴宗宪实事求是的说,他同时表示,尽管国内IGBT产业发展比较快,但是因为各方面存在的差距比较大,要赶上国际水平的话则需要5-10年时间。   西安芯派的总经理罗义则悲观的多,他认为目前的形势下国内IGBT赶上国外水准是痴人说梦,他解释道:“国内目前IGBT产业只能说是刚刚起步,技术和工艺基本上都是空白,一方面,IGBT的技术日新月异,更新很快,国内企业很难跟上步伐,更不要说是赶超了。另一方面,国内还没有掌握IGBT的核心技术,目前国内只是一些IGBT的封装厂,没有自己真正的品牌,没有自主品牌拿什么跟人家竞争?”   另外,缺少产业化的技术经验和人才也是目前我国IGBT行业发展面临的困境之一,虽然随着一部分海归回国创业,在一定程度上改善了这种状况,但是由于国内大部分高校和研究机构把精力转向了SIC和GaN宽禁带半导体器件及电源管理芯片方向,只有两三家高校和研究机构还在进行IGBT器件相关的研发,并且主要限于计算机仿真研究,这就导致了我国在IGBT设计和研发方面的人才奇缺。   破茧成长   因为国内企业在IGBT芯片设计、制造以及封装各环节的技术和积累都比较少,短期内赶上国际水平不太现实,所以,提升进口替代产品的能力就成了国内企业首选方向,以价格优势和本土优势抢占市场份额,据了解,IGBT国产化器件相比国外企业成本节约15~20%,即使售价减少40%,国内企业依然拥有30%以上的毛利率。另外,国外企业产品定位大部分是工业应用领域大功率IGBT,而我国是世界上最主要的家电生产和消费国,加上小功率IGBT生产门槛较大功率低,所以,国内企业进入IGBT行业家电领域是最适合的切入点。“在过去2-3年中,国产IGBT特别是1200V 平面非穿通型和1200V 沟槽非穿通型,在消费电子市场有了突破。预计未来2-3年,将在600V以及1,700V甚至更高电压的技术上有所突破。中大功率应用将会在未来3-5年内看到国产IGBT器件。”从华润上华分立器件产品开发中心总经理吴宗宪回答可以看出,他对国产IGBT的发展前景充满信心。   而智能电网、高铁建设、新能源汽车以及家电节能等本土市场,更为企业的技术突破,实现IGBT的替代创造了坚实的市场基础。尤其是节能与新能源是国家发展新兴科技产业的重点,而IGBT则是节能与新能源领域核心器件,所以IGBT产业化不仅仅是市场需求,同时也是国家发展的战略需求。发改委于2010年3月19日下发红头文件:《国家发展改革委办公厅关于组织实施2010年新型电力电子器件产业化专项的通知》,其专项重点明确了以IGBT为代表的芯片和器件的设计开发及产业化、功率模块产业化。这说明国家对目前功率半导体国产化的现状已有比较深刻的认识和危机意识。      上图为目前国内IGBT企业分布图

    时间:2020-09-03 关键词: igbt MOSFET

  • Vishay推出业内首款通过汽车电子元件标准AEC-Q101认证的非对称封装双芯片MOSFET

      增强人机接口 (HMI) 体验,可充分满足游戏、移动及计算机附件以及工业控制面板与消费类电子的需求   2013 年 12 月11 日,北京讯——德州仪器 (TI) 宣布推出业界最灵活的单芯片触觉及电容式触摸组合解决方案,进一步壮大其丰富的电容式触摸解决方案阵营。最新 MSP430TCH5E 是支持触觉功能的微控制器,允许用户为移动计算及游戏设备、智能电视遥控器、摄像机、打印机、工业控制面板、销售点终端以及玩具上的所有电容式触摸按钮、滑块与滚轮添加振动反馈功能。MSP430TCH5E MCU 提供 Immersion TouchSense® 2200 软件许可证,可帮助开发人员便捷地添加和调节 122 种不同的触觉效果,包括效果链与音频转触觉功能。TI 与 Immersion 公司进行了密切合作,可提供业界领先的触觉技术作为能够与电容式触摸等其它应用集成的目标代码。   最新 MSP430TCH5E MCU 可通过 TI 开源 MSP430™ 电容式触摸软件库进一步配置。此外,开发人员还可利用基于 PC 的最新 MSP430 电容式触摸 Pro 图形用户界面 (GUI) 工具实时评估、诊断和调节电容式触摸按钮、滑块与滚轮设计。它为用户提供可配置的测距、记录及打印选项。   为了帮助开发人员快速为设计添加触觉功能,Element14 还创建了将 MSP430TCH5E 触觉 MCU 与 TI DRV2603 触觉驱动器整合在常见游戏控制器封装中的 HapTouch™ BoosterPack。最新 BoosterPack 可插入 TI MSP430 Value Line LaunchPad 评估套件,演示配置可提供音频转触觉反馈功能的电容式触摸按钮的简便性。最新 BoosterPack 是各种专业工程设计、业余爱好者及大学项目的理想选择,可立即通过 Element14 订购。此外,我们还提供全面可编程软件开发套件 (SDK)。   TI 最新高灵活触觉技术的特性与优势:   · 包含业界领先的 Immersion TouchSense 2200 触觉软件的许可证;   · 120 多种针对各种按钮、警报与手势效果的触觉效果,包括音频转触觉与效果链等高级功能;   · 通过 HAPTOUCH 软件开发套件 (SDK) 实现自定义 HMI 开发;   · 支持线性谐振致动器 (LRA) 与偏心旋转质量 (ERM) 致动器,可提高触觉设计灵活性;   · 与支持优化致动器驱动器的 TI DRV2603 触觉驱动器及 MSP430TCH5E MCU 配套提供的参考设计易于实施,可帮助开发人员开展实验,加速产品上市进程。   供货情况   最新 MSP430TCH5E MCU 供货在即。HapTouch BoosterPack 只通过 Element14 提供。   查看有关 TI 电容式触摸及触觉解决方案与支持的更多详情:   · TI 电容式触摸解决方案产业环境:http://www.ti.com.cn/ww/touch_screen_controllers_and_haptics/buttons_sliders_wheels.htm   · 观看 MSP430 电容式触摸产业环境视频:http://www.ti.com.cn/ww/touch_screen_controllers_and_haptics/touch_product_videos.htm   · 立即开始采用电容式触摸 BoosterPack 进行评估:http://www.ti.com.cn/tool/cn/430boost-sense1   · 通过 TI 触觉驱动器增添逼真的触觉反馈:http://www.ti.com.cn/ww/touch_screen_controllers_and_haptics/haptics.htm   · 转而使用 TI MCU:www.ti.com/maketheswitch   TI 在线技术支持社区   德州仪器在线技术支持社区 www.deyisupport.com 可为工程师提供强大的技术支持,在这里您可以直接向 TI 专家咨询问题。

    时间:2020-09-03 关键词: 汽车电子 Vishay MOSFET

  • SiC将会是分立器件和模块共存的市场

    SiC将会是分立器件和模块共存的市场

    随着半导体材料步入第三代半导体时代,行业巨头在SiC/GaN器件和模块上早已布局多年。事实上,从特性上来讲,SiC和GaN的优势是互补的,应用覆盖了电动汽车(EV)、新能源、光伏逆变器、智能电器、医疗、通信射频。 不过从细微差别来说,GaN(氮化镓)晶体管适合于高效率、高频率、高功率密度要求的应用场合;碳化硅(SiC)由于热导率是GaN的三倍以上,因此在高温应用领域具有优势,因此多用于1200V以上高温大电力领域。GaN作为后进者,由于器件水平发展历史原因,主要还是在消费和射频领域;而SiC则是极限功率器件的理想材料。 SiC这种宽紧带材料相比硅来说,拥有10倍的介电击穿场强、2倍电子饱和速度、3倍能带隙、3倍热导率。这意味着,SiC器件可以获得明显的小型化、高能效、驱动强的系统性能。数据显示,SiC的总市场容量(TAM)按终端市场显示,到2022年将超过10亿美元,复合年增长率高达35%。 SiC应用十几年了,现在这个第三代半导体材料发展现状如何了?21ic中国电子网记者连线了安森美半导体电源方案部产品市场经理王利民,讲述安森美半导体在SiC上的故事。 聚焦三大领域 纵观半导体全球市场,安森美半导体位列前20大集成器件制造商,尤其是在功率半导体这一细分领域,通过一系列收购目前已成为全球第二大半导体分立和模块供应商。王利民表示,安森美的愿景是未来5年收入超过100亿美元,成为全球前十大的整合元器件厂商(IDM)。通过数据和排名,足以见得安森美半导体的实力。 王利民为记者介绍表示,在SiC方面,安森美半导体目前主要聚焦于电动汽车、可再生能源、5G和通信电源上。 1、电动汽车(EV):安森美认为电动汽车是未来几年SiC的主要驱动力,约占总市场容量的60%。通过SiC这项技术,每年可增加多达750美元的电池续航力。 而安森美所布局的包括电动汽车本身的主驱逆变器(Traction Inverter)、车载充电器(OBC)、DC/DC和电动汽车充电桩两大方面。前者,应用SiC器件的电动汽车可大幅提高效率,增强电动汽车续航能力;后者,消费者关注主要在直流快充上,而直流快充充电桩需凭借大充电功率和效率实现。 2、可再生能源:在太阳能逆变器领域,SiC二极管使用量非常巨大。数字显示,如今已安装307 GW,至2025年将安装超过500 GW的太阳能逆变器,预计10-15年将会有15%的能源来自太阳能。 SiC半导体可应用于太能能逆变器的Boost,并随着逆变器成本优化。王利民强调,行业已有不少厂家开始使用SiC MOSFET作为主逆变的器件替换过去的三电平控制复杂电路。 3、5G和通信电源:众所周知5G元年开启,带动了整个AIoT的发展,也是一个很大的市场。传统的开关电源在Boost和高压电源上,对功率密度一直有着持之以恒的追求,从最早通信电源的金标、银标,到现在5G通信电源、云数据中心电源,对电源的能效要求越来越高。SiC器件没有反向恢复,使得电源能效可以达到98%。 拥有三项优势 产品方面,安森美半导体提供大范围的SiC MOSFET和SiC二极管,并推出多代产品。SiC二极管方面,包括650/1200V/1700V二极管产品组合;SiC MOSFET则拥有650/750/900/1200/1700V产品。 那么,这些产品拥有哪些特性?王利民为记者介绍表示,安森美半导体的SiC产品方案具备领先的可靠性、高性价比、满足汽车规范这三个重要特性: 1、领先的可靠性:在H3TRB测试(高温度/湿度/高偏置电压)里,安森美半导体的SiC二极管可以通过1000小时的可靠性测试。实际测试中,还会延长到2000小时,大幅领先于市场的可靠性水平,对比竞争对手有着明显的优势。 王利民强调,事实上,安森美半导体曾经是JEDEC可靠性委员会的成员,宽禁带可靠性标准委员会现已并入JEDEC标准委员会,安森美半导体正是可靠性标准委员会的专家之一。 2、高性价比:通过对比SiC MOSFET、Si MOSFET、Si IGBT,不难发现在同样达到1200V击穿电压情况下,硅器件的面积甚至相差100倍,硅基IGBT开关损耗相差10倍。实际上,在替换过程中,硅器件性能还要差很多。 对于SiC,业界很多人都对会被其高昂的单器件价格“劝退”。然而事实上,业界越来越讲求整体方案性能,通过计算不难发现,同样的电源如果替换成SiC方案,其体积、功率密度和整体的BOM都会得到优化。 许多系统工程师也逐渐认识到减少尺寸和冷却要求的重要性,在同样的能源和硬件成本下,他们希望拥有更多的器件以及更广泛的应用设备,例如更高的电压和电流额定值以及更多的封装选项。 之前,21ic家也多次强调,“系统级”成本效益这一概念,且不说在整体上的成本优化, SiC的低发热的寿命延长事实上也是降低成本的一环。 3、车规级:众所周知,汽车对于电源是一大考验,不仅要求非常高的稳定性,对温度和参数上也要求严格。安森美半导体的MOSFET涵盖了市面上所有主流的SiC MOSFET,包括20mΩ、40mΩ、80mΩ、160mΩ,TO247封装,TO247的4条腿以及D2PARK的7条腿封装,并且所有的产品都提供工业规范和汽车规范。值得一提的是,900V的SiC MOSFET拥有20mΩ、60mΩ这种市面的主流规格。 事实上,需要冲击电流也是SiC二极管的一个痛点,这是因为,应用中无论是Boost还是PFC都需要扛住浪涌电流。针对这一点,安森美的SiC则拥有一处贴心的设计,以1200V 15A的碳化硅二极管为例,在毫秒级安森美半导体的的碳化硅二极管有10倍的过滤,在微秒级有50倍的过滤。 另外,行业内很多SiC二极管并不提供雪崩的量,以安森美的1200V 15A SiC二极管为例,雪崩电流接近200A(3500A/c㎡)。 SiC的未来 远观功率半导体的发展历史,从第一阶段的整流管、晶闸管,第二阶段的GTO和BJT,第三阶段的IGBT,第四阶段的功率集成电路PIC和智能功率集成电路SPIC。分立器件逐渐从单一器件转向集成化。但在不断迭代过程中,市场并没有吞并单一器件的市场,而是两者并存。 SiC亦是如此,从特性来说,模块在功率密度、额定功率和热性能实现了应用的最大差异化,这是SiC发展的未来。 而从王利民的观点来看,SiC整个市场则一直是分立器件和模块两者共存的市场。他表示,电动汽车领域SiC MOSFET或二极管市场容量确实是以模块为主,之所以叫模块是因为产品是SiC分立器件和成品封装到模块之中,同时也是一个单管的分立器件的成品。 他强调,未来很多客户也在看向模块,将SiC的晶圆集中到模块中。“我们认为,模块绝对是SiC器件的一个重要方向。”但需要注意的是,模块设计主要集中在比较大的功率上,比如几十千瓦或几百千瓦级别的车载逆变器。 实际上,碳化硅器件还有很多的应用领域,除了电动汽车以外,还有电动汽车上OBC和DC-DC。“通过市场得知,目前几乎所有的设计都以单管为主,因此在汽车领域,我们可以认为一大半的趋势是模块,一小半是单管。” 而非汽车领域,诸如太阳能逆变器、5G及通信电源、电动汽车充电桩,按照市场上来看还没有客户采用模块化的方案,基本都是单管方案。按照数量,市场是以单管为主,按照金额,或许更多市场将会是模块方向。“当然,安森美半导体既提供分立器件也提供模块化产品,对于我们来说,SiC的器件一直都是我们的重点关注”,王利民如是说。 晶圆方面,王利民告诉记者,目前市面上4英寸和6英寸的SiC晶圆几乎占据市场100%,这是因为8英寸SiC晶圆仍然是太过于超前的技术概念,几乎所有厂商都无法处理超薄的超大SiC晶圆进行批量生产。当然,在4英寸和6英寸产能上,此前安森美半导体宽禁带产品线经理Brandon Becker告诉记者,安森美半导体每年的产能都在翻番,以领先于客户的进度计划量。 谈及SiC的发展时,王利民表示,汽车的发展会带动未来的模块增长,而其中最大的增长还是会在主驱模块的市场上。值得一提的是,安森美半导体是提供全生态的,包括提供器件、解决方案、仿真模型以及软件设计等整个一系列的碳化硅生态。而据王利民的介绍,安森美半导体还会持续地、大幅地在碳化硅领域进行投入和生态的建立。

    时间:2020-09-02 关键词: 安森美半导体 igbt SiC MOSFET

  • 专家分享:高效高可靠LED驱动设计的心得

      一、不要使用双极型功率器件   DougBailey指出由于双极型功率器件比MOSFET便宜,一般是2美分左右一个,所以一些设计师为了降低LED驱动成本而使用双极型功率器件,这样会严重影响电路的可靠性,因为随着LED驱动电路板温度的提升,双极型器件的有效工作范围会迅速缩小,这样会导致器件在温度上升时故障从而影响LED灯具的可靠性,正确的做法是要选用MOSFET器件,MOSFET器件的使用寿命要远远长于双极型器件。   二、尽量不要使用电解电容   LED驱动电路中到底要不要使用电解电容?目前有支持者也有反对者,支持者认为如果可以将电路板温度控制好,依次达成延长电解电容寿命的目的,例如选用 105度寿命为8000小时的高温电解电容,根据通行的电解电容寿命估算公式“温度每降低10度,寿命增加一倍”,那么它在95度环境下工作寿命为 16000小时,在85度环境下工作寿命为32000小时,在75度环境下工作寿命为64000小时,假如实际工作温度更低,那么寿命会更长!由此看来,只要选用高品质的电解电容对驱动电源的寿命是没有什么影响的!   还有的支持者认为由无电解电容带来的高纹波电流而导致的低频闪烁会对某些人眼造成生理上的不适,幅度大的低频纹波也会导致一些数码像机设备出现差频闪烁的亮暗栅格。所以,高品质光源灯具还是需要电解电容的。不过反对者则认为电解电容会自然老化,另外,LED灯具的温度极难控制,所以电解电容的寿命必然会减少,从而影响LED灯具的寿命。   对此,DougBailey认为,在LED驱动电路输入部分可以考虑不用电解电容,实际上使用PI的LinkSwitch-PH就可以省去电解电容,PI 的单级PFC/恒流设计可以让设计师省去大容量电容,在输出电路中,可以用高耐压陶瓷电容来代替电解电容从而提升可靠性,“有的人在设计两级电路的时候,在输出采用了一个400V的电解电容,这会严重影响电路的可靠性,建议采用单级电路用陶瓷电容就可以了。”他强调。“对于不太关注调光功能、高温环境及需要高可靠性的工业应用来说,我强烈建议不采用电解电容进行设计。”   三、MOSFET的耐压不要低于700V   耐压600V的MOSFET比较便宜,很多认为LED灯具的输入电压一般是220V,所以耐压600V足够了,但是很多时候电路电压会到340V,在有浪涌的时候,600V的MOSFET很容易被击穿,从而影响了LED灯具的寿命,实际上选用600VMOSFET可能节省了一些成本但是付出的却是整个电路板的代价,所以,“不要选用600V耐压的MOSFET,最好选用耐压超过700V的MOSFET.”他强调。   四、尽量使用单级架构电路   Doug表示有些LED电路采用了两级架构,即“PFC(功率因数校正)+隔离DC/DC变换器”的架构,这样的设计会降低电路的效率。例如,如果PFC 的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,则整个电路的效率会降低到83.6%!“PI的LinkSwitch-PH器件同时将PFC/CC控制器、一个725VMOSFET和MOSFET驱动器集成到单个封装中,将驱动电路的效率提升到87%!”Doug指出,“这样的器件可大大简化电路板布局设计,最多能省去传统隔离反激式设计中所用的25个元件!省去的元件包括高压大容量电解电容和光耦器。”Doug表示LED两级架构适用于必须使用第二个恒流驱动电路才能使PFC驱动LED恒流的旧式驱动器。这些设计已经过时,不再具有成本效益,因此在大多数情况下都最好采用单级设计。   五、尽量使用MOSFET器件   如果设计的LED灯具功率不是很高,Doug建议使用集成了MOSFET的LED驱动器产品,因为这样做的好处是集成MOSFET的导通电阻少,产生的热量要比分立的少,另外,就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起,一般都有过热关断功能,在MOSFET过热时会自动关断电路达到保护LED灯具的目的,这对LED灯具非常重要,因为LED灯具一般很小巧且难以进行空气散热。“有的时候会发生LED因过热燃烧伤人的情况,但是我们的方案从来不会这样的。”他表示。

    时间:2020-09-02 关键词: 功率器件 LED驱动 MOSFET

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