2022年11月15日至11月17日，意法半导体携最新产品亮相2022慕尼黑华南电子展，所有展品覆盖了智能出行、电源与能源管理、物联网与互联三大领域。除了带来众多展品和阵容强大的专家团队外，意法半导体还发表了两场演讲，其中一场是探讨如何使用STM32和无线连接技术开发物联网系统，另一场是讨论碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体及其对实现碳中和目标的影响。
展会期间，中自网邀请到意法半导体功率、分立及模拟器件部门应用开发经理陈伟，就本次展会意法半导体重点展出的产品和解决方案进行介绍，窥一斑而知全豹，我们可以从中了解到即将到来的趋势变化。
碳化硅和氮化镓产品成方案“主角”
电子行业赋能智能出行、电力与能源、物联网和互联等领域促进工业的发展，这三大领域在疫情出现后一直呈现出加速的态势发展。而ST的长期战略基于这三个赋能趋势实现可持续发展的目标。
“我们在智能出行领域主要特点是基于数字化的控制平台STM32，为客户打造更安全、更环保、更智联的产品和出行体验。”陈伟表示，在电源和能源领域，ST有很多基于STM32 数字化的电源解决方案，还有很多应用ST第三代半导体材料碳化硅和氮化镓的方案，这些方案可以帮助客户全方位地提高电源的转换效率。此外，物联网&互联可以提供基于ST丰富的产品，如传感器产品、嵌入式处理、连接技术、无线应用、智能家居等解决方案。
30kW三相VIENNA PFC、基于ST的碳化硅MOSFET和STM32的3kW的5G通信电源、基于STM32的2KW三相交错并联的ZVS TTP PFC、基于氮化镓SGT120R65AL和MasterGaN1的19V-200W的AC-DC适配器、基于数字控制器ST-ONE和氮化镓芯片MasterGaN 的65W USP PD适配器方案、100W无线充电方案以及给电动工具充电的无线充电方案，这些都是本次展会在电源和能源领域重点展出的产品和解决方案。
“这些方案都是通过使用ST的碳化硅和氮化镓产品来提高电源的效能和它的转换效率。”陈伟进一步举例，像3kW的5G通信电源使用了ST的碳化硅MOSFET， 它的Qg和寄生电容很小，这样使得整机的效率非常高，可以满足通信电源80+效率标准最高的钛金效率的标准。
通过优化整体方案进行成本控制
以目前的工艺来讲，第三代半导体的成本还是远高于硅基半导体，那么意法半导体在应用第三代半导体的同时如何提高自身的性价比呢？“通过优化整体方案进行成本控制。”这是陈伟给出的答案，他以氮化镓的适配器为例，同样的耐压和导通电阻，一颗氮化镓的功率管会比一颗硅基的MOSFET贵一些。但是从整体方案来看，氮化镓的功率管可以提高开关频率和效率，效率提高使得热管理更好，产品的体积也更小，这就省下了一部分机械方面的成本。
“我们一直在研究的不仅是碳化硅、氮化镓功率管的技术，而是要针对性的发挥他们的优势。减少整个系统的成本或者减少整个方案的成本，性价比会更高。”陈伟表示，相信随着氮化镓和碳化硅技术的发展，市场规模会越来越大，应用也会越来越广，因此成本也会逐步降下来。
谈及意法半导体在碳化硅上的优势时，陈伟称，意法半导体是业界少数具有高可靠性、高能效碳化硅功率半导体研发的领导厂商之一，并始终致力于技术的研发与升级。意法半导体的碳化硅MOSFET是最早提出使用，并于2017年就量产了150毫米的晶圆。2023年意法半导体将要发布第四代的碳化硅MOSFET，可以说意法半导体的每一代碳化硅产品基本都会领先于市场。此外，意法半导体的碳化硅市场占有率非常高，全球的市占率超过40%。产品系列也十分丰富，650V/750V/1200V/1700V的碳化硅MOSFET，正在研究的2200V的碳化硅MOSFET以及10KW/30KW/60KW/150KW等碳化硅模块。
最新技术助力本土企业实现产品创新
据了解，新能源汽车的快速发展是碳化硅功率器件应用的主要驱动力，碳化硅功率器件可助力新能源汽车提升加速度、降低系统成本、增加续航里程以及实现轻量化等。2021年9月，特斯拉宣布旗舰车型Model3将搭载意法半导体的碳化硅功率器件，此举是碳化硅“上新能源车”的里程碑事件。
陈伟表示，意法半导体的碳化硅产品是最早应用在电动汽车里并且大量被量产使用的，作为SiC功率MOSFET市场的领导者，意法半导体整合先进的设计技术，进一步挖掘 SiC的节能潜力，继续推动电动汽车和工业市场变革。意法半导体同时还将利用碳化硅产品在电动汽车领域的丰富经验，将碳化硅的应用领域逐步推广到工业电源、储能、逆变、太阳能逆变等领域。
目前，意法半导体可提供全面的出行解决方案，涵盖汽车数字化和电动化、车身控制和舒适系统、导航定位系统等，从车内到车外，以创新、炫酷、安全、可靠的解决方案，带来全新出行体验。
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