长缨在手,英飞凌深耕功率器件市场

作者:张国斌

图1(点击放大该图)

在功率半导体器件中,MOSFET以其高开关速度,低开关损耗等特点而在各种功率变换,特别是在高频功率变换中扮演着重要角色。目前,MOSFET的发展趋势是向着高耐压和低导通电阻的方向发展,理想的高压开关MOSFET在导通时的导通电阻应为零,相反,在截止状态下,它则应阻断无限高压,防止任何电流通过。而实际上,这是不可能的。通常情况下,如果电压隔离能力提高一倍,导通电阻就会增加四倍,这种物理规律通常被称作硅限制。在降低导通电阻方面,许多公司都进行了有益的尝试,IR公司通过降低沟道电阻、JFET电阻和漂移电阻等措施不断降低导通电阻。英飞凌公司则推出了内建横向电场耐压为600V的COOLMOS,在降低MOSFET的导通电阻方面获得重大进展。与传统的MOSFET相比,这种新型MOSFET还在降低封装尺寸、改善开关特性和抗雪崩击穿能力方面有了明显改善。

自1988年推出该技术以后,英飞凌不断改进该技术,将导通电阻不断降低,目前已经推出多代产品,今年,英飞凌更推出了面向高端服务器应用的CooLMOS CS产品。英飞凌汽车、工业与多元化电子市场经理伍伟明表示:“CoolMOS CS面向高端服务器应用,是目前市场上唯一一种可实现最低导通和开关损耗的MOSFET。与先前的CoolMOS C3系列相比,CS服务器系列可使功率密度提高到25W/inch3以上,并可进一步实现轻载和满载。”

图2:CoolSET F3内部框图(点击放大该图)

除此之外,英飞凌还推出了封装有将CoolMOS产品和PWM芯片或PFC芯片的CooLSET功率产品,瞄准DVD、机顶盒、LCD-TV等应用。在2005国际电源电池博览会上,英飞凌展示了最新的CoolSET F3系列产品及其应用参考设计方案。CoolSET F3系列产品内置多种功能:主动的冲突模式(Burst Mode),具备待机时低耗电量特性,对于负载激增的突发状况具有实时反应能力；内置的“峰值功率(Peak Power)限制”功能,使输出功率可不受制于供电电压,可在全球范围内使用；CoolSET F3自我激活的起始电路不需要外在降压电阻器(Dropping Resistor),从而缩短上电(Power-Up)时间,降低系统成本。伍伟明指出:“一般的激活电路有一定的延时,但我们的自我激活可以克服这个缺陷。”他强调:“CoolSET(tm) F3产品的待机耗电量是当今最低的,而且低于美国环保署的能源之星(Energy Star)与德国蓝天使生态标准(German Blue Angel Eco Norm)的规格。 对于30 W的DVD录放机而言,CoolSET(tm) F3的待机耗电量低于100 mW。”

另外,随着节能增效趋势日益明显,提供电路功率修正因数变得越来越迫切。英飞凌也推出了相关的产品,例如其ICE1PD265G功率因数控制器号称功率因数接近1,英飞凌亚太区汽车与工业电子市场工程主任罗俊炀表示:“目前功率因数校正多采用有源方式,此种方式可以获得较高的功率因数。”

调研公司IMS Research于2004年发布的报告指出,2003年英飞凌已经超过IR和ST成为全球最大的功率器件供应商。而近期英飞凌公布的年报也显示,其电源管理业务领域比去年又有增长。伍伟明表示中国的电源管理市场潜力巨大,尤其在节能方面的发展空间非常大,仅在降低待机功耗方面,就有巨大商机。