Карбид кремния, нитрид галлия, IGBT и MOSFET, силовые модули и драйверы затвора.
Совместное исследование Global Electronics Association и Accuris показывает, что силовые приборы на карбиде кремния и нитриде галлия влияют уже не только на выбор компонентов, но и на проектирование изделий, производственные возможности и планирование поставок. Авторы призывают оценивать эти технологии на ранних стадиях проектирования.
Navitas Semiconductor выпустила семейство сверхвысоковольтных SiC-модулей G4H08MT23GB4 на 2300 В в стандартном корпусе SiCPAK: сопротивление в открытом состоянии 8 мОм — лучший показатель в классе. Модули предназначены для твердотельных трансформаторов, накопителей энергии, солнечных инверторов и мегаваттной зарядки электромобилей.
STMicroelectronics дополнила семейство интегральных транзисторов с драйвером MasterGaN устройствами MasterGaN7: внутри два GaN-транзистора обогащённого типа на 650 В с током до 6 А, собранные по полумостовой схеме. Корпус QFN совпадает по выводам и посадочному месту с другими MasterGaN, цены — от 3,83 доллара при заказе от 1000 штук.
Efficient Power Conversion сообщила, что её GaN-транзисторы EPC2361 использованы в эталонном проекте понижающе-повышающего преобразователя Analog Devices на 4 кВт. Двухфазная платформа EVAL-LT7930-AZ с контроллером LT7930 принимает от 36 до 65 В и выдаёт 48 В, типичный КПД доходит до 98,8%.
Руководство о том, как связать помеху в спектре с конкретным событием переключения, проследить путь её распространения и убедиться, что сам измерительный тракт не искажает осциллограмму, — на примерах преобразователей на SiC и GaN.

Плата на транзисторах GaNFast преобразует 800 В постоянного тока прямо в 12 В без промежуточной ступени на 50 В. Расчётный КПД при полной нагрузке — 97%, удельная мощность свыше 2000 Вт на кубический дюйм, формат 400 × 60 мм для установки прямо на вычислительную плату.
Платформа Sungrow PowerTitan 3.0 построена на гибридных силовых модулях EliteSiC от onsemi и трёхуровневой схеме инвертора: КПД инверторной ступени вырос на 0,4%, мощность блока преобразования доходит до 450 кВт. На накопителе 100 МВт это даёт экономию более 475 МВт·ч в год.

От схемы до испытаний: преобразователь на MOSFET IRL540 и микроконтроллере PIC16F628A поднимает 12 В от свинцового аккумулятора примерно до 90 В при частоте 10 кГц. В статье разобраны таблица зависимости выхода от коэффициента заполнения, выбор дросселя, разводка платы и порядок сборки.
У транзисторов на нитриде галлия высокое напряжение открывания в обратном направлении, и встроенный диод Шоттки заметно улучшает дело. Группа из Юго-Восточного университета объединила на одном кристалле MIS-HEMT и диод с двумя каналами: напряжение упало до 1,55 В, а напряжение пробоя выросло до 860 В.

Четыре транзистора E-типа на нитриде галлия имеют сопротивление открытого канала от 1,2 до 5 мОм и выводятся в корпусах, совместимых с кремниевыми MOSFET. Добротность при жёстком переключении у них ниже на 35%, при мягком — на 63%, а заряд обратного восстановления отсутствует.

Сдвоенный модуль IX800FXF2YMS4 на транзисторах третьего поколения из карбида кремния предназначен для тяговых инверторов, твердотельных трансформаторов, источников бесперебойного питания и промышленных приводов. Встроенный диод выдерживает перегрузку с показателем I²t 300 кА²·с.
Первое семейство дискретных транзисторов на нитриде галлия с нормально закрытым каналом рассчитано на ИИ-дата-центры, роботов и промышленные приводы. Потери переключения ниже на 40–70%, а посадочное место совместимо с кремниевыми MOSFET.
Четыре модуля в корпусе SOT-227 рассчитаны на токи 50, 100 и 150 А; один из них — низковольтный ключ с интегрированным диодом на карбиде кремния. Корпус стандартный, поэтому заменить прибор в готовой конструкции можно без переработки платы.
Исследователи ABB объединили кремниевые тиристоры с каскодными транзисторами на карбиде кремния: тиристоры держат восьмикратные пусковые перегрузки, а JFET обеспечивают высокий КПД на рабочем токе. Прототип показал КПД 99,62% и коэффициент гармоник 1,24%.
Infineon поставит Eaton силовые приборы на карбиде кремния для платформы MVSST 2.0 — твердотельных трансформаторов среднего напряжения под архитектуры питания 800 В постоянного тока.
Серия E6 рассчитана на бытовую и вычислительную технику мощностью до 1 кВт. В корректоре коэффициента мощности телевизора прибор 600 В, 280 мОм работал примерно на 5,3% холоднее предыдущего поколения.
Месячный обзор ключевых новостей о карбиде кремния, нитриде галлия и широкозонных материалах. В выпуске: новые SiC-модули и процессы, сделки и альянсы Infineon, Navitas, Magnachip и DB HiTek, решения на GaN для ЦОД искусственного интеллекта, приводов и радаров. Отдельный раздел посвящён исследованиям широкозонных материалов — от гексагонального алмаза и NbAlN до двумерного оксида галлия.
Платформа Interport достигла мощности 400 кВт практически в тех же габаритах при КПД выше 98,5 % для применений с высокой плотностью мощности.