“芯”领快充变革：硅动力碳化硅产品领跑充电新赛道

6 月 12 日，由功率之心主办，服务器电源网、芯片网协办的2026世界碳化硅大会（SiC 2026）通过“服务器电源拆解”视频号圆满完成线上直播。

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活动汇聚全球碳化硅产业链前沿力量，邀请多家国内外领先企业嘉宾发表主题演讲，围绕SiC器件技术、AI服务器电源、固态变压器（SST）、封装创新、应用落地等核心方向展开深度分享，输出满满行业干货，为第三代半导体从业者搭建了高效的技术交流与经验互通平台。

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无锡硅动力微电子股份有限公司产品线经理胡茂带来了《“芯”领快充变革硅动力碳化硅产品领跑充电新赛道》主题演讲，介绍了碳化硅器件的特点以及在消费类和家电类产品中的应用。

本次分享分为五个部分，内容涵盖企业介绍、第三代半导体材料特性、碳化硅器件核心优势、碳化硅全系列产品方案、家电领域碳化硅产品布局及产业发展规划。

首先是无锡硅动力的企业介绍。

无锡硅动力成立于 2003 年，现有员工 160 余人。企业总部设于无锡，深圳设立分支机构负责市场及销售服务，上海、美国分别设立高端研发中心。公司主营 AC-DC、DC-DC、电机驱动等绿色电源管理芯片，近五年芯片累计出货量超20亿颗。

企业曾推出国内首款内置 MOS 芯片，现阶段核心研发方向为小电容特色方案、内置碳化硅功率管集成器件，并同步开展多赛道产品布局。

无锡硅动力多年深耕电源管理芯片，校企联合布局第三代半导体；先后推出多款国内首创快充芯片，产品打入华为、工业及汽车供应链，完成多轮融资。近年自研 Cap-Less 小电容技术实现快充小型化突破，车规氛围灯芯片顺利量产，持续以碳化硅方案拓展消费、工业、汽车多赛道。

企业以消费类电源产品为核心业务基础，同步拓展家电、工业两大应用赛道，合作客户覆盖全层级市场，包含华为、TCL 等行业头部企业。公司搭建完整质量管理体系，可实现供应链全链路稳定保障，同时完成产品研发、生产、测试全流程质量管控，稳定输出高品质器件。

公司秉持 “预防为主，持续改进，开拓创新，向顾客提供满意的产品和服务” 质量方针，拥有 ISO9001、ISO26262、VDE、知识产权管理规范等多项权威认证，搭建完善全流程质量管控体系。

供应链高度国产化，与头部晶圆、封测厂商稳定合作，依托完善质控与供应商管理体系，近五年 20 亿颗芯片出货无重大质量问题。

接下来是硅动力的碳化硅产品技术路线介绍。

第三代化合物半导体具备五大核心物理特性：宽禁带宽度、高击穿场强、高电子迁移率、高热导率、高饱和漂移速度。在终端应用层面，快充等消费电子产品依托材料高电子迁移率与高热导率，实现设备高功率密度、小型化设计；服务器电源及高端工业电源依托材料高可靠特性，匹配新一代电源产品升级需求。

当前第三代化合物半导体成为行业主推方向。化合物半导体经历三代迭代：第一代为集成硅基MOSFET，工艺成熟、方案稳定可靠，但受限于系统效率、体积和高功率密度；第二代为集成氮化镓器件，支持高频开关、体积大幅缩小，但部分方案受限于雪崩可靠性和高功率密度散热；第三代为集成碳化硅器件，支持高耐热和高可靠，产业链不断升级，成本下降明显，量产规模持续扩大。

碳化硅器件具有四大特性：高温性能优异，可在较高温度下工作并保持热稳定性和抗高温性能；支持更高工作频率（通常200kHz以下），优于传统硅器件；可靠性显著，雪崩击穿电压优于硅/氮化镓器件，提供更高电压承受能力；同时具备耐辐射能力、成本品质因数及动态电阻特性等优势。

实测表明，在125℃环温下碳化硅MOS内阻退化极小，而同等氮化镓内阻退化约1.7倍。碳化硅MOS产品相比氮化镓和硅MOS，高温特性优势明显；对比常温和125℃环温，碳化硅MOS内阻受温度影响较小；同等应用功率下，大内阻碳化硅产品可替换小内阻氮化镓产品，并选用更小封装满足性能优势和成本优势。

高频特性方面，低压准谐振谷底导通工作频率低于100kHz，高压限谷限频配合ZVS可有效控制开关损耗。若频率高于200kHz且追求极致轻薄，首选氮化镓，次选碳化硅MOSFET；若工作频率低于200kHz，两者均可选用。

若要求轻载效率极高，首选氮化镓，次选碳化硅MOSFET；搭配ZVS同步整流，65W及以上高功率应用中碳化硅在效率和散热设计方面均具明显优势。

可靠性对比中，碳化硅MOS具备先天的雪崩击穿优势，硅动力全系碳化硅产品击穿电压超800V，相比D-GaN和E-GaN产品更安全，可满足充分耐压余量设计并降低系统成本。碳化硅缺陷密度相比硅基氮化镓低六个数量级，相比蓝宝石基底氮化镓低四个数量级，缺陷密度越低可靠性越高。同等规格下碳化硅短路电流能力更强，且栅极电压窗口宽、对驱动震荡不敏感，便于EMI处理。

国内碳化硅产业不断成熟，单片晶圆成本逐步下降，碳化硅产品成本品质因数Ron*A更具优势，等效规格圆片产出颗粒数更高。碳化硅器件对辐射具有较强的耐受能力，抗干扰能力强，适用于高强度辐射环境。氮化镓器件在高压硬开关及CCM模式应用上存在较大挑战，而碳化硅器件不存在动态电阻问题。

接下来是硅动力消费类碳化硅产品特点与方案介绍。

碳化硅高频准谐振SP947X系列产品具备高频谷底锁定工作模式和高压限频功能，可提升效率并优化EMI；内置18V驱动和自适应调整技术，提高效率、降低温升；支持多种封装，满足PD和适配器不同应用工艺要求；全面保护功能涵盖AC UVP/OVP、VOUT OVP/OLP/SCP、CS开路/短路、OTP、VDD UVP/OVP及引脚开路/短路等，提高系统可靠性。

碳化硅数模混合SP985X系列采用高压反激数模平台，内置约70个参数调节，覆盖150W以下大部分电源系统应用要求并可依据客户规格定制化；支持驱动硅基、氮化镓及碳化硅功率器件；集成高压供电及X-CAP放电技术；采用自适应CCM+锁谷技术结合PFM模式控制，提高效率；支持可编程CC/CV/CP多种V/I曲线输出控制，覆盖不同应用系统。

Cap-Less控制技术支持母线电容低至输出功率的0.8-1.2μF/W；支持级联控制，可根据功率或AC电压控制前级转换器；内置自适应分段抖频和驱动调节，减小纹波、降低应力与EMI；具备全面保护功能。产品形态包括外驱功率管和集成碳化硅。

碳化硅产品主要面向适配器、快充及工业辅源等领域，PSR产品SP311X系列（36W以下）为原边反馈碳化硅反激变换器。SSR产品覆盖36W至150W功率段：SP9474E、SP9476E、SP9477E/W、SP9478E/W，均为高频谷锁碳化硅反激变换器；SP9481X控制器（150W以下）为高频谷锁碳化硅反激控制器。

数模混合系列包括SP9854E（36W，内置700V/1Ω）、SP45PD-AVS（45W，内置700V/540mΩ，Cap-Less）、SP9857E/W（65W，内置700V/380mΩ），以及SP9850-XXX和SP9851-XXX控制器（150W以下），均为数模混合信号控制高性能碳化硅反激变换器/控制器。

图为硅动力高频集成氮化镓方案、高频集成碳化硅方案和特色解决方案的选型。

图为硅动力用于35-45W和65W以上的控制器和功率管选型。

业内首款合封碳化硅SP9477系列已有超过20家主流客户量产，该产品集成700V/380mΩ碳化硅MOSFET，适用于65W方案；内置锁谷限频和高压限频VLO，系统稳定、效率提升；动态驱动能力调整优化EMI并降低次级整流管应力；采用增强散热封装ESOP10W和小型化封装ESOP6。

量产客户包括电商品牌65W 2C1A PD快充（SP9477W）、TCL 65W配机快充（SP9477E）、电商品牌65W单C PD快充（SP9477E）、戴森60W吸尘器充电器（SP9477E）等超过20家主流客户。固定电压输出@20V效率为93.08%@90Vac、94.64%@230Vac；PD宽电压输出@20V效率为92.76%@90Vac、94.29%@230Vac；器件温升@环温40℃为107℃（90Vac）和106℃（230Vac）；可靠性高，EMS通过ESD 20KV、EFT 4KV。

优化驱动配合QR谷锁及频率抖动技术，传导EMI能量充分打散，余量充足；采用小型化EMI滤波元件（0.047μF X电容、22μH DM电感、T8镍锌电感），辐射余量大于8dB@230Vac，客户可选用更小型化EMI元件。

搭配ZVS同步整流方案后，SP9477E 20V/3.25A输出条件下，90Vac输入时峰值效率92.93%，230Vac输入时峰值效率94.89%；器件温度表现优异，碳化硅器件温度明显低于氮化镓，小封装产品温升余量充足。

原边反馈SP311X系列适用于适配器，内置700V/1Ω碳化硅，230Vac下待机功耗小于75mW；使用原边反馈控制，省去光耦与TL431；采用多模式PWM+PFM控制方式提高效率并降低噪声；具备全面保护机制（OCP、VDD_OVP/UVP、FB_OVP/UVP、OTP等）；SOP8封装，EMI设计简单，支持灵活的FT多功能烧写（QR、FB_UVP、LINE_UVP、LINE_OVP等）。

硅动力推出了基于SP9477W的60W适配器方案，同步整流控制器使用SP6521H。

该方案在12V/5A输出条件下，90Vac输入时峰值效率92.63%，230Vac输入时峰值效率92.94%，264Vac输入时峰值效率92.91%。

碳化硅数模反激SP985X系列沿用专利Cap-Less数字控制，实现自适应CCM模式，内置碳化硅器件可减少输入电容同时优化效率、温升和可靠性。与上一代GaN分立方案对比，PCBA面积优化，PCB厚度减薄，输入电解从400V/33μF×2调整为400V/33μF+400V/39μF，功率管从分立GaN（700V/240mΩ）升级为合封碳化硅（700V/380mΩ）。

方案性能方面峰值效率从92.1%（90V）/94.1%（230V）提升，平均效率从93.4%（115V）/93.3%（230V）优化，器件温度从113℃（90V）/98℃（264V）降低，EMI、EFT及ESD性能相当且均通过测试。

PD 65W小电容全压充电方案采用碳化硅数模控制器SP9857E，搭配ZVS同步整流SP6160H（100V/10mΩ SGT MOS）及可选协议芯片。

在65W满载，裸板，无风无散热片条件下，90VAC输入下芯片温度约为105.2摄氏度，230VAC输入下芯片温度约为91.4℃。

硅动力碳化硅数模反激芯片SP9857E在90VAC输入下转换效率达到92.88%，230VAC输入下转换效率达到94.41%。在高压和低压输入，平均效率基本一致。高精度的CP和CC控制，有助于减小变压器体积。

2026年4月28日起，欧盟《通用充电器指令》（Directive(EU)2022/2380）第二阶段正式生效，所有在欧盟销售的新款笔记本电脑须配备USB-C接口作为充电端口并支持USB PD协议（额定功率>15W需兼容USB PD 3.1，最高240W）；不得取消USB-C仅保留私有接口，但可并存。

须提供不含充电器的裸机销售选项并明确标注充电功率与PD标识。根据Regulation(EU)2025/2052，自2028年12月起所有外置笔记本电脑适配器也须采用USB-C接口加可拆卸线缆设计。市场方向为PD方案更新及Inbox规则调整，产品偏中高功率方案（兼顾成本、性能与可靠性）。

推荐方案为Cap-Less技术加切换母线电容加全碳化硅方案。已有100W 2C1A智能数显PD快充量产方案（SP8801+GaN），省去主动PFC，母线电容极致优化，满足Class A THD要求，节省占板面积；相比单级PFC方案，输出纹波小、次级SR应力低、输入EMI滤波元件少、成本降低；相比两级PFC+QR方案，成本大幅降低。CE余量大于8dB，简易滤波即可通过EMI标准，单级无PFC方式容易通过EMI；RE余量大于7dB。