第三代宽禁带半导体主驱应用现状及挑战

赵振波 高级首席工程师，英飞凌科技汽车业务2025年6月 英飞凌是所有功率半导体技术的领导者——拥有无与伦比的产品组合和技术专长。 英飞凌正加强其作为行业创新领军者的地位，在所有三种功率半导体材料领域引领行业发展。 英飞凌利用其硅基技术的领导优势，加强其在宽禁带领域（或：宽禁带半导体领域）的地位。 Marketsize(2028vs.2022) 电力系统中的领导力——涵盖所有材料和技术 合适的功率半导体材料取决于目标应用及其要求，这三者都至关重要。 英飞凌的精调沟槽技术优于平面技术，在保护性方面胜过传统沟槽。 know-how低通道阻抗潜在缩水率高于在平面MOSFET中被氧化物角落保护的双层翻领大衣丰富的沟渠经验 需要精湛的工艺知识 需要保护氧化物角落 槽式设计优于平面式，这是您应该选择的技术。 TRENCH就是未来！所有半导厂商都已宣布2023年及以后的TRENCH路线图。 英飞凌TRENCH系列性能优于PLANAR，能够 市场中最高的切换能力 英飞凌为电气化所有高压应用提供最先进的功率半导体解决方案。 峰值功率需求与部分负载效率：推动汽车电气化系统成本的关键要求 峰值电力需求 车辆性能，如最高速度、最大加速度和爬坡保持性能，直接影响动力系统成本，因为电机和牵引逆变器必须设计以满足客户对车辆动力特性的期望。 部分负载效率 动力总成部分负荷效率会间接影响系统成本，因为动力总成效率可用于降低电池容量以满足客户的续航期望。 通过增加基于IGBT的第二个车轴来提升车辆峰值性能，是平衡效率与成本的一种常见解决方案。 2nd转向架进站 - SiC用于提高效率 - Si用于经济高效的峰值功率 最大功率20%时的功率模块损耗 @Vbr 750V 最大功率50%时的功率模块损耗 @Vbr 750V 设计考量 - 主轴始终连接且尺寸足够，以覆盖WLTP行驶循环的>90% - 第二轴提供额外扭矩，以实现四驱能力和最大性能 英飞凌融合开关概念显著缩小了硅（Si）与碳化硅（SiC）之间的性能差距，同时提供了极具吸引力的成本优势。 多芯片并联时SiC功率模块性能不受影响，GoX可靠性得以保障 ‒第五种一致性 寄生导通（Vgs尖峰 > Vth，开关因误触发而导通）Vth漂移 → Ron增大 → 导通损耗增加 → Tj升高→ 冷却系统尺寸过大Vth漂移 → 并联器件电流不平衡负漂移过量 → 关态漏极电流增大 & 潜在器件失效 来自值得信赖合作伙伴的卓越系统性能与最高品质英飞凌CoolSiC TM裸片概要： 值得信赖的合作伙伴 最佳表现 质量领导力 CoolSiC™ 槽沟技术 领先水平 Rds_on × 面积 更高效率 GEN3：芯片内电流与温度传感器 运营卓越 双厂布局以增强供应韧性 全球支持 能力预留 商业模式 低功耗 CoolSiC™ FIT 专用汽车开发扩展认证 低参数偏差以实现并行化 逆变器市场 英飞凌三级概念支持800V动力系统的电机效率提升 牵引逆变器用CoolSiC™芯片嵌入评估套件 快速进入市场 即插即用碳化硅PCB嵌入式评估变得简单 一个逆变器，一个英飞凌- 1200V CoolSiC™ G2p芯片采用S-Cell封装- 配备优化EiceDRIVER™栅极驱动器的系统解决方案G3 空间优化 - 无需设备并联的紧凑型设计，最高支持50 kW功率- 采用半桥配置，最高支持900 V输入电压 (VIN) 英飞凌技术及封装解决方案更具创新性 实现汽车脱碳化和数字化 数字低碳 共创未来 扫描二维码并关注 “英飞凌汽车电子生态圈”