Page 5 - 第三代半導體明日之星---碳化矽功率元件近況與展望

EDN評論
新型車用功率元件
帶起良性漣波效應
作者:Bill Schweber，EE Times/EDN/Planet Analog 資深技術編輯
我們從材料、技術、生產、元件等技術發展史中學習到的其中一件事就是，在一個領域中的進展往往會 被採用、調整，並進而帶動其他領域有所突破。某些情況下，相關的進步發生在相關的場域中，然而在 某些情況下，進步的益處卻被利用在頗不相干的領域，甚至顯然是毫無關聯的應用。
這種不斷來回往返的情境，最 佳寫照當屬這齣在1970年代由英國 科學史家James Burke創作、撰寫 並主持的英國電視劇節目《關聯》 (Connections)。他示範了看似無 關聯的發展如何直接及間接的帶動 其他方面發展進步。儘管他強調的 某些關係與路徑可能有幾分脆弱， 但是其中的訊息仍然極為有效，並 且合乎時宜又有相關性。(值得慶 幸的是，雖然這些劇集年代久遠， 但是仍然非常吸引人，而且還可以 在YouTube上找到。)
後經修改並命名為Pyrex。 相同的情況也發生在熱玻璃
(Toshiba Electronic Devices and Storage Corporation，TDSC)推 出的TLX9160T固態光繼電器，主 要針對電池管理系統(BMS)、接地 故障偵測以及機械式繼電器故障 鑑別等相關的汽車需求。這款光繼 電器的固態功能相當於一個基本、 常開(NO)、1-Form-A典型單極單 投(SPST)機電式繼電器，如圖1所 示。
舉例來說:消費型烘烤器皿中 使用的耐熱Pyrex硼矽酸玻璃(耐 火玻璃)，是由德國化學家暨玻璃 技術專家、Schott AG創辦人Otto Schott於1893年首次開發的。然 而，這種玻璃當初並不是為了廚房 用途而開發的。直到後來，康寧公 司(Corning Glass Works)的研究 主管EugeneSullivan，為了降低因 為熱衝擊導致玻璃自動碎裂的嚴重 問題，進一步改良這種耐熱硼矽酸 玻璃，開發出鉛硼玻璃(Nonex)，隨
新功率元件正大量湧現，我們 恭逢其盛;因為隨著汽車的動力傳 動、資訊娛樂系統、裝配組件等日 益電氣化，對於需要更高電壓/電 流、強調耐久性和溫度範圍性能的 非汽車類等其它領域，也會造成同 樣意想不到的「漣波效應」(漣漪效 應;Ripple Effect)。
燈罩、鐵路號誌，甚至是電瓶(一 種玻璃容器，當時普遍用來盛裝 可充電的鉛酸電池，在充電/放電 的循環週期間熱度會上升)上，這 些物品曝露在冰冷的雨水中即會 碎裂。Sullivan隨後讓他的妻子在 烘烤器皿中測試這種玻璃;後來 的發展就是人們所說的消費產品 故事了。
• 德州儀器(TI)LM74720-Q1 和同型的LM74721-Q1理想二極體 控制器，透過雙閘極驅動拓撲以 絕佳的效能控制一對外部n通道 MOSFET，用於汽車直流(DC)導 軌上的主動整流與電池反向保 護，如圖2所示。其中一個受控的 MOSFET模擬理想二極體，而另一 個MOSFET則用於電源路徑開關控 制、突波限制和過壓保護。
提供一份無所不包的清單未 免也太不實際，但我在此提供四 款最近看到的汽車功率處置及功 率相關新產品，它們都符合有關的 AEC-Qxxx標準:
• Power Integrations (PI)開發符合AEC-Q100標準的 NN3947CQ-TL和INN3949CQ-TL 開關電源IC，在600和800V電池與 燃料電池電動車(EV)中，將一個額
• 由東芝電子零組件公司
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