碳化硅作為第三代半導(dǎo)體的代表材料，是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一，其解決方案能使系統(tǒng)效率更高，質(zhì)量更輕，結(jié)構(gòu)更緊湊。目前已廣泛用于汽車電驅(qū)、光伏逆變、OBC、充電樁等領(lǐng)域。

當(dāng)前最前沿的使用碳化硅材料的芯片，應(yīng)用領(lǐng)域僅限于光伏和新能源當(dāng)中。家電產(chǎn)品由于附加值較低，對(duì)原材料價(jià)格比較敏感，目前使用的MCU芯片只在硅晶圓上完成。不過，由于家電基數(shù)龐大，并且變頻需求提升趨勢(shì)明顯，因此也成為高度關(guān)注的對(duì)象。

空調(diào)新能效標(biāo)準(zhǔn)要求節(jié)能技術(shù)提升

國(guó)家將第三代半導(dǎo)體寫入了十四五規(guī)劃，越來越多的半導(dǎo)體企業(yè)都加碼第三代半導(dǎo)體，可以預(yù)見碳化硅器件的價(jià)格趨勢(shì)會(huì)越來越平民化，使碳化硅器件可以在家電應(yīng)用上一展所長(zhǎng)，因此白色家電領(lǐng)域也正迎來碳化硅材料的應(yīng)用機(jī)會(huì)。

例如在空調(diào)領(lǐng)域，變頻空調(diào)PFC頻率已由目前主流的40kHz，往70kHz、80kHz甚至更高的頻率設(shè)計(jì)，這對(duì)IGBT和FRD的高頻要求就越來越高，要求IGBT開關(guān)時(shí)間更快，快恢復(fù)二極管反向恢復(fù)時(shí)間更短，電壓更高的碳化硅肖特基二極管可替代傳統(tǒng)的二極管。另外同時(shí)集成碳化硅二極管+IGBT或者碳化硅MOS的模塊也將是一個(gè)選擇。

已有空調(diào)廠家開始選用碳化硅二極管，比普通硅快回復(fù)二極管具有更小的正向?qū)▔航?，更高的耐溫及高溫穩(wěn)定性，PFC效率能提升0.7~ 1個(gè)百分點(diǎn)，由于碳化硅二極管反向恢復(fù)時(shí)間很短，減輕了加在IGBT上的漏電流，使IGBT溫度降低約2℃~3℃，提升了系統(tǒng)整體性能和可靠性。

（a）超快恢復(fù)二極管            （b）SiC二極管

兩種二極管正向壓降對(duì)比

理論上，只要是PFC或者升壓電路、以及高壓或者高功率電源場(chǎng)合都會(huì)有碳化硅的應(yīng)用機(jī)會(huì)，比如TV（商用顯示器或者特殊功能顯示器）、商用滾筒洗衣機(jī)、高端微波爐、高端電飯煲等，及其他大于500W的PFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路。那些功率越大，電壓越高的場(chǎng)合，用碳化硅的優(yōu)勢(shì)越明顯，能夠提高系統(tǒng)效率，減小板子尺寸，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而幫助工程師們?cè)O(shè)計(jì)出性能更優(yōu)，可靠性更高的產(chǎn)品。

因此碳化硅在其他家電上的機(jī)會(huì)也會(huì)隨著空調(diào)的應(yīng)用而普及，在白色家電這個(gè)龐大的市場(chǎng)，產(chǎn)品向智能化、高端化發(fā)展的趨勢(shì)不變，變頻產(chǎn)品的規(guī)模將有增無減。面對(duì)整機(jī)產(chǎn)品發(fā)展帶來的廣闊空間，碳化硅在白色家電市場(chǎng)的發(fā)展值得大家的高度關(guān)注和期待。

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