使用老式的矽MOSFET 增加功率密度 | 台灣精品獎-歷屆得獎名單
![使用老式的矽MOSFET 增加功率密度](https://i.imgur.com/DERULla.jpg)
例如電動汽車的電池續航時間(裏程)和快速充電規格,或者AI超級計算機的速度和機架功率密度。這些都是極具競爭力的性能規格,必須在提供50kW到150kW功率的同時實現 ...
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作者:Phil Davies,公司全球銷售及市場營銷業務副總裁
1984 年,我有幸與尊敬的 Rudy Severns 一起環遊了歐洲,為 Siliconix 傳授新技術。我是一名年輕的應用工程師,當時的新技術是矽功率 MOSFET。工程師那時在他們的開關電源中使用雙極晶體管,Rudy 在他的「先進功率 MOSFET 研討會」上指出了矽 (Si) MOSFET 的許多優點,它可提高開關頻率並降低功耗。Rudy 討論了如何正確使用和應用它們,以及在切換電感負載時如何處理各種 dV/dt 故障模式。
那是 37 年前的事了。快進到 2021 年:我們也遇到了類似的情況,多家初創型公司和大型電源半導體公司推出了新的寬帶隙 (WBG) 氮化鎵 (GaN) 和碳化矽 (SiC) 化合物半導體開關,以淘汰矽 MOSFET,因為它們可通過更低的 R(DS)ON 提供更高的開關頻率、更低的損耗和更高的擊穿電壓。由於電氣化的發展以及數據中心逐步采用基於 GPU 的人工智能 (AI) 應用,汽車電源的顯著增加,為新型 WBG MOSFET 創造了機遇。在這些市場上,電源系統的占用面積、效率和重量將對終端系統的性能和價值產生巨大影響,這進一步提高了電源系統設計的重要性。即使一些電源設計工程師開始采用 WBG MOSFET,先進的拓撲和電源架構仍可通過矽芯片組件實現更高的效率和功率密度。
新一代電源挑戰電源系統設計工程師不斷面臨的挑戰是設計空間占用極少、重量最輕、效率最高而且熱管理優化的供電網路 (PDN)。在這些領域力求實現最好的規格,可定義能夠帶來主要競爭優勢的領先產品。
例如電動汽車的電池續航時間(裏程)和快速充電規格,或者 AI 超級計算機的速度和機架功率密度。這些都是極具競爭力的性能規格,必須在提供 50kW 到 150kW 功率的同時實現。因此,傳統電源轉換器、穩壓器及其矽芯片組件很難滿足 PDN 尺寸和重量的關鍵性能規格。
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