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• 發(fā)布時間：2022-04-20 22:30
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【概要描述】2020年，當大多數(shù)快充電源廠商還在65W氮化鎵快充市場探索時，倍思開創(chuàng)性的推出了業(yè)界首款120W氮化鎵+碳化硅快充充電器。也正是這款產(chǎn)品，第一次將“碳化硅快充”從設想變?yōu)楝F(xiàn)實，開啟了碳化硅在快充領域商用的大門。 隨后，MOMAX、REMAX等廠商陸續(xù)跟進，基于碳化硅推出多款百瓦級大功率快充電源，也讓越來越多的業(yè)內(nèi)人士和消費者對碳化硅有了更進一步的了解。 一、官宣：碳化硅寫入十四五規(guī)劃 2021年3月13日，新華網(wǎng)刊登了《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》，其中“集成電路”領域，特別提出碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體要取得發(fā)展。 碳化硅和氮化鎵都屬于第三代半導體寬禁帶半導體材料，能夠在“十四五規(guī)劃”中提名，足以說明其重要程度已經(jīng)上升到了國家的層面。相信在國家的助推下，國內(nèi)將迅速形成適合第三代半導體發(fā)展的環(huán)境，前景十分值得期待。 二、碳化硅用于快充的優(yōu)勢 碳化硅（SiC）是碳和硅的化合物，碳化硅單晶材料目前采用物理氣相輸運（PVT）法，在超過2000℃的高溫下，將碳粉和硅粉通過高溫分解成原子，通過溫度控制沉積在碳化硅籽晶上形成碳化硅晶體。 作為第三代半導體材料，碳化硅（SiC）與硅（Si）相比，介電擊穿強度更大、飽和電子漂移速度更快且熱導率更高。因此，當用于半導體器件中時，碳化硅器件擁有高耐壓、高速開關(guān)、低導通電阻、高效率等特性，有助于降低能耗和縮小系統(tǒng)尺寸。 碳化硅可以廣泛應用于電動汽車、逆變器、軌道交通、太陽能、風力發(fā)電、消費類電源等領域。近年來，隨著USB PD快充技術(shù)的普及和氮化鎵技術(shù)的成熟，大功率快充電源市場逐漸興起，碳化硅二極管也開始在消費類電源市場中嶄露頭角，進入了多款百瓦級大功率快充供應鏈，助力快充電源實現(xiàn)更高的效率和更小的體積。 充電頭網(wǎng)了解到，在大功率快充電源產(chǎn)品中，碳化硅二極管主要用于PFC級的升壓整流；搭配氮化鎵功率器件，可以將PFC級的工作頻率從傳統(tǒng)快充的不足100KHz提升到300KHz，由此減小升壓電感體積，實現(xiàn)高功率密度的設計，同時也讓電源的效率得到了大幅提升。 開關(guān)電源中，由于整流后采用大容量的濾波電容，呈現(xiàn)容性負載，而在電容充放電時會使電網(wǎng)中產(chǎn)生大量高次諧波，產(chǎn)生污染和干擾，人們開始在開關(guān)電源中引入PFC電路，功率在75W以上的開關(guān)電源強制要求加入PFC電路以提高功率因數(shù)，修正負載特性。 PFC分為被動式和主動式兩種。被動式采用大電感串聯(lián)補償，主要缺點是體積大，且效率低。隨著近年來半導體器件迅猛發(fā)展，被動式PFC被主動式PFC全面取代。主動式PFC采用PFC控制器、開關(guān)管、電感和二極管組成升壓電路，具有體積小，輸入電壓范圍寬，功率因數(shù)補償效果好的優(yōu)點。 因此，碳化硅在消費類電源領域的關(guān)注度越來越高，并逐漸成為了大功率快充產(chǎn)品的核心競爭力。