2025年3月18日，安森美（onsemi）推出了第一代基于1200V碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的SPM 31智能功率模块（IPMs）。安森美EliteSiC SPM 31智能功率模块与采用Field Stop 7绝缘栅双极型晶体管（IGBT）技术的产品相比，能以最小的外形尺寸实现最高的能源效率和功率密度，使得其总系统成本低于市场上其他任何主流解决方案。该模块具备更优的热性能、更低的功率损耗以及支持快速开关速度的能力，使其非常适合用于三相逆变器驱动应用场景，例如AI数据中心的电子换向（EC）风扇、热泵、商用暖通空调系统、伺服电机、机器人、变频驱动器（VFDs），以及工业泵和风扇等。
EliteSiC SPM 31智能功率模块提供从40A到70A的多种额定电流选择。结合安森美IGBT SPM 31智能功率模块产品组合（涵盖15A到35A的低电流范围），安森美如今能在小型封装中，为行业提供最广泛的、可扩展且灵活的集成功率模块解决方案。
2023年，美国住宅和商业建筑的运营能耗占终端能源消耗的27.6%。随着电气化进程推进和AI技术的广泛应用，尤其是更多AI数据中心的建设使得能源需求不断增加，降低该领域应用的能耗变得愈发关键。能够高效转换电能的功率半导体，是向低碳排放世界转型的关键所在。
随着数据中心数量的增多和规模的扩大，对EC风扇的需求预计将持续上升。这些冷却风扇为数据中心内的所有设备维持理想的运行环境，对于准确无误的数据传输至关重要。碳化硅智能功率模块能够确保EC风扇可靠运行，并保持最高效率。
图：安森美推出基于碳化硅的智能功率模块（图源：安森美）
和许多其他工业应用（如压缩机驱动器和泵）一样，EC风扇比现有的大型IGBT解决方案需要更高的功率密度和效率。客户选用EliteSiC SPM 31智能功率模块，不仅能受益于更小的占用空间、更高的性能，还能因高度集成化实现设计简化，从而缩短开发时间、降低总系统成本，同时减少温室气体排放。例如，与使用当前在70%负载下功率损耗为500W的IGBT功率集成模块（PIM）的系统解决方案相比，采用高效的EliteSiC SPM 31智能功率模块，每个EC风扇每年的能耗和成本可降低52%。
完全集成的EliteSiC SPM 31智能功率模块由一个独立的高端栅极驱动器、低压集成电路（LVIC）、六个EliteSiC MOSFET以及一个温度传感器（电压温度传感器（VTS）或热敏电阻）组成。该模块基于行业领先的M3碳化硅技术，能缩小芯片尺寸，并且针对硬开关应用进行了优化。当应用于SPM 31封装时，其短路耐受时间（SCWT）性能得到提升，适合用于工业用逆变器电机驱动。MOSFET采用三相桥配置，下桥臂具有独立的源极连接，为控制算法的选择提供了最大的灵活性。
此外，EliteSiC SPM 31智能功率模块还具备以下优势：
- 低损耗、短路额定的M3 EliteSiC MOSFET，可防止设备和组件出现如触电、起火等灾难性故障。
- 内置欠压保护（UVP）功能，在电压过低时保护设备免受损坏。
- 作为FS7 IGBT SPM 31的对等产品，客户在使用相同印刷电路板（PCB）的情况下，可在多种额定电流产品中进行选择。
- 通过UL认证，符合国家和国际安全标准。
- 单接地电源供电，安全性更高，能更好地保护设备并降低噪音。
- 由于集成了栅极驱动器控制和保护功能、内置自举二极管（BSDs）和电阻（BSRs）、为高端栅极升压驱动提供内部升压二极管、集成温度传感器（由LVIC输出的VTS和/或热敏电阻）以及内置高速高压集成电路，简化了客户电路板的设计并减小了尺寸。
