量体裁衣 如何选择适合自己的功率器件？

功率器件的选择是做好一个电源系统的基本，所谓的“量体”，就是在选择器件的时候要首先根据我们的需要，定义出我们对功率器件的实际需求。就像定做衣服一样，我们系统的电流、电压、功率、功耗、效率等参数的要求，就是我们要做的衣服的“尺寸”，而根据这些“尺寸”的数据，选择最适合的功率器件就是所谓的“裁衣”了。

    那么，面对复杂的市场，我们在采购中需要考虑哪些因素？如何以更低的价格买到适合自己的产品？    

    低端器件选型注意“潜规则”

    按照市场来分，功率分立器件可以分为低、中、高三大类：低端产品以国产元器件为主，包括一些小信号二极管、齐纳二极管、三极管、整流器件等，中端低压MOSFET器件以台湾地区、韩国制造居多，高端产品则基本是欧美国家的天下，例如一些高压MOSFET、肖特基组合、IPMSPM智能模块、大功率IGBT等。

    低端产品市场目前已经基本全部被中国本地厂商所占领，以节能灯、充电器等使用较多的双极型三极管(BJT)为例，该市场主要供应商包括汕头华汕电子、江苏长电科技、吉林华微电子、深圳深爱半导体、无锡华晶微电子等。由于深爱、华晶等公司都是一方面做自己的品牌，另一方面也卖芯片给一些小的封装厂家，所以市场上的同源同质竞争较为激烈。

    由于竞争的压力，各个厂家都在不断地缩版，“仅13001一个品种，同一个工厂至少有5种版本，有的工厂甚至超过10种，这给整机制造商在选用时造成了很大的困惑。”深圳南方芯源科技有限公司董事总经理罗义表示，“现在BJT行业的‘潜规则’，也即评价产品质量和价格的前提依据，就是芯片的‘尺寸’，所以整机制造商选择BJT时首先会询问是多大的芯片，这个已经是行业里评定产品参数的一个新标准了。”因此他建议，面对这种情况，整机制造商在选用某一型号的BJT时，应该将应用环境、参数要求等提供给供应商，让供应商自己给出一个很合适的产品，然后再根据供应商提供的具体“尺寸”的产品进行设计，这样的方式是为了让整机制造商少走弯路。    

    MOSFET降价凸显本地优势

    目前MOSFET市场的主力仍然是欧美厂家，英飞凌、意法半导体、飞兆半导体牢牢占据前三位，威世、安森美等品牌紧随其后。以性能而言，以上品牌仍然是整机制造商的首选，不过，由于电源产品的市场竞争也相当激烈，而最主要的竞争还是体现在价格竞争方面，这就给其他地区的MOSFET产品提供了生存机会。

    飞捷电子有限公司总经理杨宝林指出，近年来台湾地区的功率芯片市场发展较快，拥有万代半导体(AOS)、华瑞股份(CET)、富鼎先进(APEC)、茂达电子、致新科技等MOSFET供应商，韩国也涌现出AUK半导体、KEC电子、SemiHow半导体等新品牌。他表示：“如果从性价比方面来考虑，AUK半导体的产品更加合适，而KEC电子更注重的是品质，此外台湾地区万代半导体主要是在低压MOSFET占有比较大的市场，这家公司发展比较快。另外，恩智浦的MOSFET产品还可以，但推广得并不是很好；ROHM在MOSFET的市场占有不多，东芝的器件一致性做得比较不错，但日系厂商的交期都很长，比较死板，不过近年来他们的服务还是有了很大改善。”

    除此之外，中国本土MOSFET制造商如江苏长电、南方芯源、哈尔滨圣邦微电子、深圳长运通、芯源科技和深圳美芯等也都已经实现了产品量产，但是由于起步较晚，技术和市场都相对落后，从目前来看市场占有率还不高。

    对此，罗义表示：“就MOSFET而言，如果单纯考虑品质，选择欧美品牌绝对没有错。但是如果从品质和成本来综合考虑，本地供应商的系统设计优势就很明显了。比如南方芯源，我们现在推广MOSFET时基本上都是按照客户要求，将应用电路设计完成后交给客户，这样一方面能利用自身工程师对本品牌器件的了解较深刻的特点，将系统设计的参数匹配到最佳，同时也能够缩短客户对所完成系统的论证周期。此外，由于MOSFET市场价格的不断下降，韩国AUK半导体、KEC电子等公司目前在中国的竞争力也正在慢慢减弱。”    

    IGBT：可靠性仍是关键

    绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种集MOSFET与GTR优点于一身的新型高端复合电子器件，既有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、电压驱动型的特性，又具有通态压降低、高电压、大电流的优点。IGBT主要的品牌有英飞凌、三菱、富士、瑞士ABB、IR、东芝(IGBT已与三菱合并)、飞兆、三社、西门康、三肯等。其中欧美品牌的产品主要用在电力电子和通讯行业，而日本品牌主要以电磁炉、变频空调、冰箱、洗衣机等家电类应用居多。不过近几年英飞凌的IGBT单管也在家电类产品中占有一席之地，而三菱的IGBT模块则开始大量应用于军工、电力电子等行业。

    杨宝林介绍说，东芝在1200V的单管上性能不错，但其价格一般比飞兆高10%左右；飞兆先后收购了三星、intersil的IGBT事业部，不论价格和性能都是不错的选择。近年来IGBT模块技术越来越成熟，西门康、东芝、富士的智能电源模块(IPM)发展迅速，在变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电等应用领域是一种非常理想的方案。飞兆的SPM现在已经发展到第五代产品，其模块被东芝变频空调和海信大量采用，在600V的IGBT模块处于领导地位。

    到目前为止,中国本地功率器件市场还没有自己的IGBT产品问世，主要是提供一些模块封装类服务。罗义表示，由于封装技术和快恢复二极管的品质都不高，所以这类产品没有对国外品牌的主要市场构成威胁。他还提醒说，韩国也有类似的模块产品，如DAWIN、fineSPN等品牌，虽然都是用欧洲的芯片加工成模块，出于可靠性方面的考虑，在选用时还是要慎重。    

    采购群体需找准自身定位

    功率器件的采购群体同样大致可以分为低、中、高三类：低端市场主要是一些小家电应用，例如小型充电器、适配器、电话机、节能灯等，销往非洲国家，这类制造商使用国产的功率器件就可以了。因为这种产品主要是以价格竞争为主，而国产功率器件从技术角度来讲已经很成熟，质量完全可以满足要求。

    杨宝林表示：“我做销售的时候总是碰到一些客户说，‘我要用最好的料，我们要做品牌’，我总是耐心的说服他们，你把一个飞机引擎装到拖拉机上，他也还是飞不起来，还是拖拉机。其实我们国内的一些功率器件制造商，例如已经上市的长电，都在帮欧美大厂做代工，品质是非常不错的。”

    中端市场主要是指DVD、LCDTV、PC电源应用，建议使用一些二线品牌，并且可以一边尝试寻用一些国产的料代替，减少成本。这也是目前中国本地整机制造企业常用的方法。另外就是高端市场，主要目标客户是变频空调、汽车电子、军工设备、大功率焊接设备、工控机械等。“高端产品一般量不大，附加值比较高，对他们来说品质是第一位的。”杨宝林说。