碳化硅材料的顯著特點(diǎn)是大功率、高耐壓、低電阻、工作頻率較高。相比傳統(tǒng)硅器件，碳化硅能工作在更高的頻率，減少了導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗，實(shí)現(xiàn)更高的整機(jī)效率，更高的功率密度。氮化鎵雖然也是大熱的寬禁帶半導(dǎo)體材料，非常適合電動(dòng)車(chē)中的AC-DC車(chē)載充電器和HV-LV DC-DC轉(zhuǎn)換器，但目前有效耐壓通常只能做到650V，熱導(dǎo)率也遠(yuǎn)低于碳化硅，所以一直以來(lái)氮化鎵在新能源汽車(chē)上的應(yīng)用還沒(méi)那么成熟，距離大規(guī)模應(yīng)用也有一段距離。
 
但當(dāng)前已有不少原廠和車(chē)廠開(kāi)始嘗試在電動(dòng)汽車(chē)中引入氮化鎵器件，例如羅姆，除了力推碳化硅元器件外，他們也一直在開(kāi)發(fā)中等耐壓范圍內(nèi)具有出色高頻工作性能的氮化鎵器件。這是因?yàn)樗麄兛粗辛说壍囊粋€(gè)明顯特性——同樣是200KHz以上的高頻率，氮化鎵工作頻率比碳化硅會(huì)有較大提升，在汽車(chē)或服務(wù)器電源等要求體積小、效率高的應(yīng)用場(chǎng)合下會(huì)有較大優(yōu)勢(shì)。
 
汽車(chē)半導(dǎo)體大致可以分為負(fù)責(zé)算力的處理器和控制器芯片、負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換的功率半導(dǎo)體以及各種傳感器。其中功率半導(dǎo)體是汽車(chē)半導(dǎo)體的最主要構(gòu)成，大約占汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)的43%，主要包括電源管理芯片(PMIC）、LDO、DC/DC、MOSFET、IGBT以及各類(lèi)二極管。
 
功率半導(dǎo)體成本在汽車(chē)電控系統(tǒng)的占比，從傳統(tǒng)汽車(chē)的10%提升至純電動(dòng)汽車(chē)的55%，提升幅度達(dá)9倍。舉例來(lái)說(shuō)，一輛混合動(dòng)力新能源汽車(chē)所使用的半導(dǎo)體器件價(jià)值約710美元，功率半導(dǎo)體器件占比近一半；一輛純電動(dòng)汽車(chē)所使用的半導(dǎo)體器件價(jià)值約1400美元，功率半導(dǎo)體器件占比55%。
 
面對(duì)即將到來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)大爆發(fā)，傳統(tǒng)硅基功率器件受材料本身特性的限制，已經(jīng)逐漸不能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)器件高功率及高頻性能的需求，但寬禁帶半導(dǎo)體材料具有高頻、高功率、耐高溫、抗高輻射、光電性能優(yōu)異等特點(diǎn)。尤其是用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器、快充系統(tǒng)和氫燃料電池把氣體轉(zhuǎn)化成電能時(shí)，碳化硅（SiC）等寬禁帶半導(dǎo)體器件與傳統(tǒng)硅器件相比可以實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻、高速開(kāi)關(guān)和耐高溫高壓工作，近年來(lái)倍受歡迎。

本文關(guān)鍵詞：DC-DC轉(zhuǎn)換器,電源管理芯片,MOSFET

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