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效率媲美氮化镓的超級矽MOSFET

發布時間：2020-04-23 責任編輯：wenwei

【導讀】半(ban)導(dao)體(ti)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)在(zai)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)行(xing)業(ye)有(you)著(zhe)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)，特(te)別(bie)是(shi)近(jin)幾(ji)年(nian)來(lai)，隨(sui)著(zhe)社(she)會(hui)電(dian)子(zi)產(chan)業(ye)化(hua)及(ji)萬(wan)物(wu)互(hu)聯(lian)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)，更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)速(su)了(le)電(dian)子(zi)化(hua)水(shui)平(ping)的(de)進(jin)程(cheng)；也對電力電子係統提出了更高的要求和挑戰，如：高效率、高頻化、高密度、小體積、高可靠性及長壽命等方麵。

東微半導體的GreenMOSxiliechanpinshiguoneizuizaoliangchanbingjinrugongyejiyingyongdegaoyachaojijiechanpinxilie，zaiguochanpinpaizhongzhanyoulingxiandiwei，guangfanyingyongyuchongdianzhuangmokuai，tongxundianyuandengdagonglvyingyonglingyu。

為了滿足高密度快充的需求，東微半導體於近期推出了全新的超級矽MOSFET（Super-Silicon）係列產品，該係列采用成熟的矽基材料及工藝，可以確保在雷擊、高溫等極限工況下的長期可靠性以及穩定性。

同時，超級矽係列將GreenMOS的開關性能推向極致，可達到1MHz以上的開關頻率，完全可以替代氮化镓器件在高壓側的應用。

效率媲美氮化镓的超級矽MOSFET

圖1、GreenMOS係列與超級結MOS開關速度對比

在係統應用中的效率方麵，以65W PD為例，超級矽係列在軟開關有源鉗位（ACF）拓撲中體現出優異的效率：

效率媲美氮化镓的超級矽MOSFET

圖2、ACF拓撲

該方案中用到的OSS65R340JF, 屬於超級矽係列，其效率基本與選用了氮化镓(GaN)的方案一致，完全可以滿足高能效要求。尤其在更高頻率400KHz條件下效率依然與GaN保持一致，體現了此係列產品極低的驅動損耗和開關損耗的特性，以下為效率對比圖：

效率媲美氮化镓的超級矽MOSFET

圖3、超級矽與GaN效率對比

在功率密度方麵，同樣用65W的PD為例，基於東微超級矽係列的MOS做的Demo方案, 最大功率密度可達1.38W/cm?，直接對標氮化镓方案：

效率媲美氮化镓的超級矽MOSFET

圖4、超級矽與GaN體積對比

在產品成本方麵，由於超級矽係列采用成熟的矽基材料，與GaN特殊的材料和生產工藝相比具有巨大的成本優勢。尤其在消費領域，如：手機通訊類、電子產品適配器的應用，器件成本大概為同等規格GaN器件25-50%，同時驅動超級矽功率器件的控製芯片可選擇性廣泛，更避免了GaN驅動複雜的設計導致額外係統成本的增加。

效率媲美氮化镓的超級矽MOSFET

圖5、超級矽與GaN特性對比

超級矽係列已有量產規格包含耐壓600、650和700V三檔，最低Rdson為80mR，靜態電流30A，對應功率段50-600W。

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圖6、超級矽係列產品推薦規格

東微半導體還有全係列中低壓高速器件，適用於不同快充方案的同步整流輸出。

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圖7、同步整流MOSFET推薦規格

綜上所述，在對成本、功率密度要求與日俱增的今天，超級矽係列可完美滿足要求。目前，超級矽係列已在聯想等多個主流客戶端量產。

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