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大联大诠鼎携手东芝解析高效率电源转换方案

  • 赖品如台北

随着AI运算需求快速攀升,全球领先半导体零组件代理商大联大控股旗下诠鼎集团携手全球功率半导体领导厂商东芝(Toshiba)举办「东芝高效率电源转换与功率元件应用」在线研讨会,聚焦东芝矽基低压/高压金氧半场效晶体管(MOSFET)与碳化矽(SiC)MOSFET最新产品、应用重点与未来技术发展方向,并结合高功率应用参考设计,协助工程团队加速产品开发并缩短研发时程。

随着全球能源转型持续推进,电源技术正朝向更高能效、更高功率密度及更低整体成本发展。面对日益严格的能效标准与愈趋紧凑的系统设计空间,功率元件选型与电路拓扑设计已成为影响产品效能的重要关键。东芝最新的矽基半导体与SiC元件产品,为AI服务器、数据中心及工业电源提供高功率密度与高效率设计的新选择。

台湾东芝电子零组件股份有限公司FAE经理叶侑哲(Peter Yeh)指出,因应AI算力快速成长带来的高功率密度需求,电源架构正加速朝高压直流(High Voltage Direct Current ; HVDC)方向演进。东芝也已规划完整的功率元件发展蓝图,结合自有设计与制程能力,全面布局矽基与SiC功率元件产品。

在40V及80V低压MOSFET(LVMOS)的技术与产品规划中,东芝正透过新一代制程持续优化导通电阻(Rds(on))表现。近期已上市的U-MOS11-H 80V系列产品,其中的TPM1R408RH型号产品在Rds(on)与闸极电荷(Qg)等关键指标上展现优异效能,且具备良好的温度特性与整体效率表现。

针对600V及650V高压MOSFET产品,DTMOSVI系列产品提高参杂浓度以降低Rds(on)及缩小Die size,大幅提升效能及竞争力,其Rds(on)×Qgd指标已达到业界先进水准。基于DTMOSVI 600V平台开发的高速恢复二极管(HSD)系列,相较前一代产品在Qg、反向恢复电荷(Qrr)及高温损耗等方面皆有显着改善,进一步提升整体转换效率。

在备受关注的SiC领域,东芝亦公布离散式SiC MOSFET产品发展蓝图。下一代沟槽式闸极MOSFET将率先推出QDPAK封装,后续并将逐步扩展至更多封装形式、电压等级与导通电阻产品系列。目前东芝已量产的第三代SiC MOSFET具备低Rds(on) & 温度飘移特性,透过内建萧特基二极管(Schottky Barrier Diode ; SBD)抑制晶格缺陷导致的Rds(on)漂移,同时缩小芯片尺寸,以达到更好的效能表现及提升产品竞争力。

在芯片技术发展方面,东芝下一代沟槽式SiC MOSFET预计可将单位面积导通电阻(Rds(on)×A)较第三代产品降低超过50%,同时进一步改善Rds(on)×Qgd等关键效能指标,有望提供更具成本效益的SiC MOSFET解决方案。

此外,跨导能力提升后,元件可支持15V驱动电压(VGS),显着提升易用性;第三代SiC SBD则可提供业界最低的Vf(1.2V),范例中,应用于功率因数校正(Power Factor Correction ; PFC)电路,能有效提升整机效率。

为协助工程师快速完成设计验证并缩短产品上市时程,东芝亦提供涵盖电源管理与马达控制的完整参考设计资源,结合最新功率元件与典型电路拓扑,可直接应用于AI服务器电源、数据中心备援电源及工业开关电源等场域。

随着AI算力需求持续攀升,数据中心机柜功率密度已由过去数kW至数十kW,快速提升至数百 kW等级,并随着800 VDC架构导入,进一步朝MW级AI rack / rack-scale power system发展,电源转换效率与功率密度成为系统设计的重要课题。

此次大联大诠鼎与东芝携手举办技术研讨会,不仅展现东芝在矽基与SiC功率元件领域的完整布局与技术实力,也为电源工程师提供更具参考价值的元件选型与设计方向。未来,大联大诠鼎将持续携手东芝,以高效率功率元件结合在地化技术支持,协助亚太地区客户于AI服务器、数据中心及工业电源等应用领域,打造兼具高效率与高可靠性的创新设计。

「东芝高效率电源转换与功率元件应用」在线研讨会透过大联大旗下技术交流平台「诠鼎大大芯」在线举办,欲进一步了解东芝高效率电源转换与功率元件应用,欢迎透过平台观看完整研讨会内容。