在日前举办的2023上海国际电力元件、可再生能源管理展览会上，罗姆聚焦碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体，展示了面向工业设备和汽车领域的丰富产品阵容及解决方案。采用世界先进的碳化硅为核心的功率元器件技术，以及充分发挥其性能的控制IC和模块技术，罗姆在提供电源解决方案的同时，为工业设备和汽车领域的节能化、小型化赋能。
罗姆工程师还在现场举办的“第三代半导体论坛”以及“电力电子应用技术论坛”等上发表演讲，分享了罗姆最新的功率电子技术成果。在展会，除了丰富的产品及解决方案展示以外，罗姆还展示了众多合作伙伴的应用案例；来自罗姆的专业销售和经验丰富的技术人员与参观者进行了互动交流。
▋车载应用第3代及第4代SiC MOSFET推陈出新
罗姆的碳化硅技术优势由来已久，在碳化硅功率元器件和模块的开发领域处于先进地位，其碳化硅器件拥有低导通电阻特性以及出色的高温、高频和高压性能，已成为下一代低损耗半导体可行的理想选择。
罗姆先进的SiC MOSFET技术实现了业界领先的低导通电阻，大幅减少了开关损耗，支持15V和18V栅极-源极电压，有助于实现汽车逆变器和各种开关电源等各种应用显著的小型化和低功耗。
罗姆第4代SiC MOSFET（SCT4 series）通过进一步改进自创的双沟槽结构，改善了EV牵引逆变器等应用所需的短路耐受时间，与第3代SiC MOSFET相比，通过进一步改进原始的双沟槽结构，在不牺牲短路耐受时间的情况下，导通电阻降低约40%，为业内超低级别；开关损耗亦可降低约50%。新一代产品有助于提高电动汽车、数据中心、基站和智能电网等高电压和大容量应用的便利性和功率转换效率。
这次首次展出的内置第4代SiC MOSFET DOT247-7L SiC模块，具有低导通电阻与低热阻特性，适用于车载（EV/PHEV)充电器、车载DC-DC转换器、车载继电器、EV充电站以及工业设备电源等应用。最新推出的是TO-263-7L封装的产品，一体化封装，大大减少了外置元器件数量、电路规模和安装面积；采用表贴型封装可自动安装在电路板上。
▋GaN HEMT助力各种电源系统进一步节能和小型化
GaN HEMT作为一种非常有助于提高功率转换效率和实现器件小型化的器件被寄予厚望。2022年，罗姆将栅极耐压高达8V的150V耐压GaN HEMT投入量产；2023年3月，又确立了能够更大程度地发挥出GaN性能的控制IC技术。近期，为助力各种电源系统的效率提升和小型化，罗姆推出了器件性能达到业界超高水平的650V耐压GaN HEMT“GNP1070TC-Z”和“GNP1150TCA-Z”，两款产品非常适用于服务器和AC适配器等各种电源系统。并且，罗姆将有助于应用产品的节能和小型化的GaN器件命名为“EcoGaN™系列”，并不断致力于进一步提高器件的性能。
据介绍，本次展会首次展出的EcoGaN™ Power Stage IC产品“BM3G0xxMUV-LB”是罗姆结合自身功率电子和模拟两大核心技术优势推出的、集GaN HEMT和栅极驱动器于一体的产品，使GaN器件可轻松安装在服务器和AC适配器当中，减少这些应用等的功率损耗和体积。新产品集成了新一代功率器件650V GaN HEMT、能够更大程度地激发出GaN HEMT性能的专用栅极驱动器、新增功能及外围元器件。
值得一提的是，罗姆不仅注重提升GaN HEMT单体的性能，还不断改进驱动技术和控制技术，推进电源解决方案的开发。在本次展会上，首次展出正在开发中的、基于EcoGaN™的各种解决方案，例如，采用EcoGaN™ 和Nano Pulse Control™ 的电源管理解决方案、采用EcoGaN™ 的高分辨率激光雷达参考设计。另外还有一些开发中的车规级解决方案，例如，支持EcoGaN™ 的低边解决方案，这些都将使氮化镓器件在各种应用中得到进一步普及。
同时，在“客户应用案例”展区内，展示了客户利用罗姆的器件开发的各种解决方案。例如，罗姆与正海集团的合资公司海姆希科（HAIMOSIC）的车用主驱逆变器、HASCO Sanden公司的电动压缩机HB模块、以及基本半导体的逆变器电源模块等。
除了碳化硅和氮化镓相关产品外，在本次展会上，罗姆还展示了一系列高性能解决方案。如栅极驱动器BM611x系列产品，采用独创的微细加工工艺开发的片上变压器，内置绝缘元件，隔离电压3.75kVrms、AEC-Q100认证，专为xEV牵引逆变器应用而设计。其中，专为高功率IGBT和SiC应用而设计的BM6112FV-C是一款隔离电压为3.75kVrms、栅极驱动电流20A、I/O延迟时间为150ns的栅极驱动器，具有故障信号输出功能、就绪信号输出功能，欠压锁定（UVLO）、短路保护（SCP）、有源米勒箝位、输出状态反馈和温度监测等功能。该器件可应用于汽车逆变器、汽车DC-DC转换器、工业逆变器及UPS系统。
此外，针对各种外接交流电源的AC-DC转换器IC产品系列（650V、800V、1700V），利用准谐振操作可实现软开关，有助于保持较低的EMI，以实现性能更高的系统。其中的BM2SC12xFP2-LBZ是一款面向大功率通用逆变器、AC伺服、商用空调、路灯等工业设备的内置1700V耐压SiC MOSFET的AC/DC转换器。
该器件采用专为工业设备辅助电源优化的控制电路及TO263小型表贴封装，使节能型AC/DC转换器的开发变得更加容易。当用于交流400V、输出48W以下的辅助电源时，与采用普通产品的配置相比，元件数量显著减少（将散热板和12个部件缩减为1个）。这不仅可以降低元件故障的风险，通过SiC MOSFET还将功率转换效率提高多达5％。除了大幅削减安装成本，还可以实现更小型、更高可靠性及更节能的解决方案。
原文始发于微信公众号（艾邦半导体网）：罗姆主推宽禁带，解决方案聚焦汽车和工业应用
