派恩杰半導體全球首推PD 快充的碳化硅應用方案
發布時間：2022-2-8 16:39
發布者：eechina
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隨著第三代半導體的普及，及對功率密度的高需求，第三代半導體在一些高功率應用領域逐漸取代硅功率器件。而在USB PD 快充產品上為了降低了開關損耗并提高開關頻率此前普遍使用氮化鎵功率器件。事實上，不僅氮化鎵可以用在USB PD快充上，新能源汽車熱門功率器件碳化硅MOSFET也很有應用優勢。 這不，2022年開工第一天， 派恩杰半導體即發布了65W PD 快充碳化硅方案，首次把以往只用于新能源汽車, 航天和高功率密度要求的電源產品等的碳化硅技術導入消費者隨身攜帶的USB PD快充上。派恩杰半導體此次發布的65W PD快充碳化硅方案采用的是派恩杰半導體的 650V/300mohm的SiC MOSFET。 
派恩杰推出650V/300mhom SiC MOSFET，可配合現有PWM控制器進行方案設計，并可直接在不更改任何驅動方案情況下取代原有硅功率器件的應用, 派恩杰這款SiC MOSFET可直接以PWM 控制器進行直驅，不需要額外使用門極驅動器。 在派恩杰研發的這款應用方案中，采用的PWM IC是RT7790。
派恩杰半導體此次推出的將650V/300mhom應用于QR Flyacak 65W USB PD快充方案，功率密度可達到1.98W/cm3。在110Vac輸入時輸出滿載最高效率可達93.52%, 在220Vac輸入時可達93.89%, 符合DoE 6級能效標準。
此外, 派恩杰半導體在此65W USB PD快充方案中, 在不更改任何驅動參數條件下與傳統硅功率器件650V/125mohm進行性能比較, 在滿載條件下完整展現出碳化硅MOSFET在高溫時導通電阻優勢, 如下圖所示, 在輕載條件下更突顯出碳化硅MOSFET低開關損耗的優勢, 整體平均效率優于硅功率器件。
在成本方面，派恩杰650V/300mohm SiC MOSFET在工藝上進行了徹底地優化，售價幾乎與120mohm~140mhom硅MOSFET相比擬。碳化硅MOSFET除了效率, 成本及可靠性性能有優勢之外。由于碳化硅MOSFET有著更快的開關速度，極小的開關損耗大幅降低了系統損耗, 但所帶來的EMI影響最受設計者的挑戰, 派恩杰650V/300mhom MOSFET在EMI實測結果下完全符合標準。 Radiated EMI @full Load
Conducted EMI @Full Load
此前，派恩杰半導體在新能源汽車應用領域取得了重大進展，順利在新能源汽車OBC上車。2022年，派恩杰半導體將符合車規品質的碳化硅功率器件導入消費電源領域，相信能為消費電源用戶帶來更優的解決方案。 |
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