氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體的物理特性與硅器件不相上下。傳統(tǒng)的電源供應(yīng)器金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣柵極雙極晶體管(IGBT)只有在犧牲效率、外形尺寸和散熱的前提下才能提高功率密度。
使用GaN則可以更快地處理電源電子器件并更有效地為越來(lái)越多的高壓應(yīng)用提供功率。GaN更優(yōu)的開(kāi)關(guān)能力意味著它可以用更少的器件更有效地轉(zhuǎn)換更高水平的功率，如圖1所示。GaN半導(dǎo)體能夠在交流/直流供電應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)新型電源和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。（例如，5G通信電源整流器和服務(wù)器計(jì)算）GaN不斷突破新應(yīng)用的界限，并開(kāi)始取代汽車、工業(yè)和可再生能源市場(chǎng)中傳統(tǒng)硅基電源解決方案。
圖1：硅設(shè)計(jì)與GaN設(shè)計(jì)的磁性元件功率密度對(duì)比
GaN FET：新的集成系統(tǒng)
大型數(shù)據(jù)中心、企業(yè)服務(wù)器和通信交換中心會(huì)消耗大量電能。在這些電源系統(tǒng)中，F(xiàn)ET通常與柵極驅(qū)動(dòng)器分開(kāi)封裝，因?yàn)樗鼈兪褂貌煌墓に嚰夹g(shù)，并且最終會(huì)產(chǎn)生額外的寄生電感。
除了導(dǎo)致較大的形狀尺寸外，這還可能限制GaN在高壓擺率下的開(kāi)關(guān)性能。另一方面，具有集成式柵極驅(qū)動(dòng)器的TI GaN FET（例如LMG3425R030）憑借150V/ns的壓擺率可更大程度降低寄生電感，與分立式GaN相比，其損耗降低了66%，并更大程度地降低了電磁干擾。圖2顯示了具有集成式柵極驅(qū)動(dòng)器的TI GaN FET。
圖2：具有柵極驅(qū)動(dòng)器和短路保護(hù)功能的600V GaN FET的集成
在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器場(chǎng)中，TI的新型GaN FET使得拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單（例如圖騰柱功率因數(shù)校正），從而降低了轉(zhuǎn)換損耗，簡(jiǎn)化了散熱設(shè)計(jì)并縮小了散熱器的尺寸。與相同尺寸的1U機(jī)架式服務(wù)器中的硅MOSFET相比，這些器件可實(shí)現(xiàn)兩倍的功率密度和99%的效率。在考慮長(zhǎng)期影響時(shí)，這種功率密度和效率節(jié)省變得尤為重要。例如，假設(shè)一個(gè)服務(wù)器場(chǎng)通過(guò)安裝GaN器件每月提高3%的交流/直流效率。如果該服務(wù)器場(chǎng)每天轉(zhuǎn)換30kW的功率，那么他們每月將節(jié)省超過(guò)27kW，約為每月2,000美元，每年24,000美元。
當(dāng)GaN FET與限流和過(guò)熱檢測(cè)功能集成時(shí)，它可以防止擊穿和熱失控事件。此外，系統(tǒng)接口信號(hào)可實(shí)現(xiàn)自我監(jiān)測(cè)功能。
可靠性是電源電子器件中的關(guān)鍵因素。因此，與傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)以及獨(dú)立GaN FET相比，高度集成的GaN器件可以通過(guò)集成功能和保護(hù)功能來(lái)更有效地提高可靠性并優(yōu)化高壓電源的性能。
使用外部驅(qū)動(dòng)器，寄生電感會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗以及高GaN頻率下的振鈴和可靠性問(wèn)題。共源電感大大增加了導(dǎo)通損耗。同樣，在高壓擺率下設(shè)計(jì)穩(wěn)健過(guò)流保護(hù)電路既困難又昂貴。但是，由于GaN本身缺乏體二極管，因此可減少開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)上的振鈴，并消除任何反向恢復(fù)損耗。
具有保護(hù)功能的GaN器件
GaN器件的結(jié)構(gòu)與硅器件截然不同。盡管它們可以更迅捷地開(kāi)關(guān)，但是從性能和可靠性的角度來(lái)看，仍然面臨獨(dú)特的難題。使用分立式GaN器件時(shí)，還存在設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便性和物料清單成本之類的問(wèn)題。
全新的工業(yè)600V GaN器件系列在30-50mΩ功率級(jí)集成了GaN FET、驅(qū)動(dòng)器和保護(hù)功能，可為100-10kW的應(yīng)用提供單芯片解決方案。LMG3422R030、LMG3425R030、LMG3422R050和LMG3425R050GaN器件面向高功率密度和高效率應(yīng)用。
與硅MOSFET不同，GaN可以“類二極管”的方式在第三象限導(dǎo)通，并通過(guò)減小電壓降盡可能減少死區(qū)時(shí)間。TI在LMG3425R030和LMG3425R050中的理想二極管模式進(jìn)一步降低了供電應(yīng)用中的損耗。
這些GaN器件已通過(guò)了4,000萬(wàn)小時(shí)的器件可靠性測(cè)試，包括加速開(kāi)關(guān)測(cè)試和應(yīng)用內(nèi)硬開(kāi)關(guān)測(cè)試。這些可靠性測(cè)試均在最大功率、電壓和溫度環(huán)境下的高度加速開(kāi)關(guān)條件下進(jìn)行。
結(jié)論
開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)人員一直在努力提高功率密度和效率。硅MOSFET和IGBT的功率密度和效率較低，碳化硅(SiC)器件的功率密度和效率更高，但成本也更高。
GaN器件使解決方案能夠獲得優(yōu)質(zhì)超結(jié)FET兩倍的功率密度。同樣，它們促進(jìn)了80Plus Titanium等標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，這些標(biāo)準(zhǔn)要求服務(wù)器和通信應(yīng)用具有非常高的電源效率。
盡管GaN是電源電子器件領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性技術(shù)，但仍需要仔細(xì)的工藝和材料工程。這要求構(gòu)建高質(zhì)量GaN晶體，優(yōu)化電介質(zhì)膜并在制造工藝中確保非常干凈的界面。除此之外，必須進(jìn)行熟練的測(cè)試和封裝。
上一篇：新材料如何提升ADAS性能
下一篇：汽車類GaN FET可實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率和穩(wěn)健性
推薦閱讀
史海拾趣
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，BeagleBoard公司始終保持著對(duì)創(chuàng)新的追求。他們不斷研發(fā)新的技術(shù)，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，推出了一系列具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品。其中，BeagleBone Black是該公司的一款明星產(chǎn)品，它集成了高性能處理器、豐富的外設(shè)接口和強(qiáng)大的擴(kuò)展能力，為開(kāi)發(fā)者提供了更加便捷的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)。此外，公司還推出了工業(yè)寬溫應(yīng)用的變體，以滿足不同領(lǐng)域的需求。
Carroll & Meynell Transformers Ltd公司注重企業(yè)文化的建設(shè)和團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。公司倡導(dǎo)“以人為本、團(tuán)結(jié)協(xié)作、創(chuàng)新進(jìn)取”的企業(yè)文化，鼓勵(lì)員工積極參與公司的各項(xiàng)活動(dòng)和發(fā)展。同時(shí)，公司還加強(qiáng)了對(duì)員工的培訓(xùn)和教育，提升員工的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。這種良好的企業(yè)文化和團(tuán)隊(duì)氛圍使得公司的員工凝聚力強(qiáng)、工作效率高，為公司的快速發(fā)展提供了有力保障。
以上五個(gè)故事均是基于電子行業(yè)和企業(yè)發(fā)展的一般情況而創(chuàng)作的，旨在展示Carroll & Meynell Transformers Ltd公司在電子行業(yè)中的發(fā)展歷程和成就。這些故事并非基于實(shí)際事件，因此可能與公司的實(shí)際情況存在出入。如需了解更多關(guān)于該公司的真實(shí)故事和發(fā)展歷程，建議查閱相關(guān)資料或訪問(wèn)公司官網(wǎng)。
上海超致始終重視品牌建設(shè)，公司擁有一系列注冊(cè)商標(biāo)和專利信息，這些知識(shí)產(chǎn)權(quán)的擁有為公司樹(shù)立了良好的品牌形象。同時(shí)，上海超致還積極開(kāi)展國(guó)際合作，與國(guó)際知名企業(yè)建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，共同開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、拓展新市場(chǎng)。這些國(guó)際合作不僅提升了公司的技術(shù)水平，也幫助公司打開(kāi)了國(guó)際市場(chǎng)的大門(mén)。
為了進(jìn)一步提升公司的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)份額，Babcock積極尋求與國(guó)際知名企業(yè)的合作。通過(guò)與這些企業(yè)的技術(shù)交流和項(xiàng)目合作，Babcock不僅引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，還成功打開(kāi)了國(guó)際市場(chǎng)的大門(mén)。隨著業(yè)務(wù)的不斷拓展，公司的規(guī)模和影響力也逐漸擴(kuò)大。
質(zhì)量是企業(yè)的生命線。常州星海電子自成立以來(lái)，便高度重視質(zhì)量管理體系的建設(shè)和完善。公司先后通過(guò)了ISO9002、ISO9001:2000、ISO14000等多項(xiàng)國(guó)際質(zhì)量管理體系認(rèn)證，以及TS16949體系認(rèn)證。這些認(rèn)證不僅證明了公司在質(zhì)量管理方面的卓越實(shí)力，也為公司贏得了眾多國(guó)內(nèi)外客戶的信任和贊譽(yù)。
|
請(qǐng)教一個(gè)16進(jìn)制轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制的問(wèn)題 也就是我輸入的參數(shù)是16進(jìn)制的，比如0x0008 ， 我現(xiàn)在要轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制的3 原因是這樣的：0x0008是bit[3] = 1, 所以我最后要得到的是第幾個(gè)bit上=1，因此對(duì)我來(lái)說(shuō)，0x0008要最后得到3 依此類推，如果是0x0001,那么結(jié)果要轉(zhuǎn)換成0， 如果是0x0002,結(jié) ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
CONNECT OK AT+CIPSEND> > AT+CIPSEND> （ctrl z） ERROR SEND OK 我發(fā)玩數(shù)據(jù)后返回個(gè)ERRoR 數(shù)據(jù)我已經(jīng)接收到了啊 … 查看全部問(wèn)答∨ |
|
用EVC實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，界面方面用WTL，希望有大蝦指點(diǎn)下 現(xiàn)在很是困惑，不知道如何著手...… 查看全部問(wèn)答∨ |
C6713實(shí)時(shí)語(yǔ)音處理程序問(wèn)題請(qǐng)教，附代碼 #include <std.h> #include <swi.h> #include <csl_edma.h> #include <csl_irq.h> #include <csl_mcbsp.h> #include \\"aic23.h\\" #include <csl_cache.h> #include \\"switestcfg.h\\" Uint32 i; Ui ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
|
我想不重?zé)齆K，修改wince6開(kāi)機(jī)畫(huà)面，mini2440平臺(tái)，求教 我查看了下，startlogo.c里面的logo數(shù)組便宜到了nk.exe中，但是我在wince6中把windows下面的nk。exe替換了，開(kāi)機(jī)畫(huà)面仍然不變，求教如何實(shí)現(xiàn)不重?zé)齨k實(shí)現(xiàn)換wince開(kāi)機(jī)畫(huà)面的方法（非nboot畫(huà)面）… 查看全部問(wèn)答∨ |
請(qǐng)教關(guān)于STM32 CAN與USART同時(shí)通訊的問(wèn)題 小弟在用MCU為 STM32F103ZET6 的一塊板子學(xué)習(xí)當(dāng)中，現(xiàn)在USART和CAN已經(jīng)分別調(diào)通。 現(xiàn)在想請(qǐng)教一下各位高手： 我手邊有一臺(tái)可以通過(guò)232串口與PC通訊的機(jī)器，是通過(guò)PC上一個(gè)軟件發(fā)送指令來(lái)控制通訊，但是限于232傳輸距離不夠，我想先用我自己板子上 ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
- 半導(dǎo)體公司，排隊(duì)赴港“二次上市”最近，寧德時(shí)代殺入港交所，引發(fā)人們對(duì)于“A+H模式”的關(guān)注（即A股和港股同時(shí)上市）。事實(shí)上，隨著2024年以來(lái)，內(nèi)地和香港兩地監(jiān)管部門(mén)不斷 ...
- 智聚邊緣 創(chuàng)見(jiàn)未來(lái) 貿(mào)澤電子2025技術(shù)創(chuàng)新論壇探討“邊緣AI與機(jī)器學(xué)習(xí)”新紀(jì)元2025年5月22日 – 提供超豐富半導(dǎo)體和電子元器件?的業(yè)界知名新品引入 (NPI) 代理商貿(mào)澤電子(Mouser Electronics)宣布將于5月28-20日 ...
- 大聯(lián)大連續(xù)榮登2025年度中國(guó)品牌價(jià)值500強(qiáng)，品牌影響力再攀新高 2025年5月21日，致力于亞太地區(qū)市場(chǎng)的國(guó)際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，憑借卓越的市場(chǎng)表現(xiàn)和強(qiáng)大的品牌影響力，成功躋身英國(guó) ...
- 黃仁勛自曝“非常痛苦”，H20禁令讓NVIDIA少賺150億美元5月21日，美國(guó)H20禁令，不僅讓NVIDIA少賺了一大筆，也倒逼華為等中國(guó)科技公司的崛起。據(jù)報(bào)道，NVDIA CEO黃仁勛接受科技媒體Stratechery采 ...
- 小米自研芯為何能用3nm工藝、基于公版架構(gòu)本周四小米要舉行新品發(fā)布會(huì)，屆時(shí)自研芯片、YU7等都會(huì)登場(chǎng)。按照雷軍自己公布的情況，小米自研芯片基于第二代3nm工藝，并且能夠帶來(lái)第一梯 ...
- 今年Computex，芯片廠商又開(kāi)始“神仙打架”
- 交棒前，恩智浦的CEO說(shuō)了這些
- 聯(lián)想自研5nm芯片SS1101跑分曝光：對(duì)標(biāo)第二代驍龍8
- 涉嫌泄露HBM機(jī)密，SK海力士員工登機(jī)赴華前被捕
EQRA14D1H-13.4865M- 自動(dòng)駕駛卡車公司Aurora重新引入駕駛員
- 全固態(tài)電池新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，明確定義解決行業(yè)界定義及測(cè)試難題
- 長(zhǎng)城死磕增程！下代平臺(tái)用6C充電，插混純電續(xù)航竟然破400公里！
- 寶馬全固態(tài)電池電動(dòng)汽車上路測(cè)試
- 基于數(shù)采系統(tǒng)的車載A2B信號(hào)測(cè)試解決方案
- 從夢(mèng)想到落地：固態(tài)激光雷達(dá)的十年發(fā)展史
- AI 座艙芯片，走入全民時(shí)代
- 2025年1-3月ADAS供應(yīng)商裝機(jī)量排行榜：自主廠商引領(lǐng)技術(shù)融合新趨勢(shì)
- 又一廠商官宣大動(dòng)作，汽車零部件企業(yè)緣何涌向機(jī)器人領(lǐng)域？
- 總規(guī)模50億！蘇州吳中區(qū)成立機(jī)器人專項(xiàng)基金
- BeagleBone Black 開(kāi)發(fā)板 DIY 創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽
- 免費(fèi)申請(qǐng)Adafruit開(kāi)發(fā)板 |處理器、傳感器、LED、USB一體化設(shè)計(jì)板，功能強(qiáng)大！
- 《模擬對(duì)話》50周年大合集（2013-2016）
- 是德科技:五招教您最小化合格/不合格的誤判風(fēng)險(xiǎn)在線直播預(yù)報(bào)名、看直播、填問(wèn)卷、好禮相送！
- 是德感恩月｜天天抽示波器，推薦同享，百余份禮品等你拿！
- 【0元得開(kāi)發(fā)板，還能贏T12焊臺(tái)，報(bào)名倒計(jì)時(shí)】Follow me，與得捷一起解鎖開(kāi)發(fā)板超能力！
- 希望一月 愛(ài)上EEWORLD——論壇推廣月
- 韓國(guó)設(shè)計(jì)師發(fā)明新型洗衣機(jī) 僅一個(gè)抽屜大小
- 走馬觀花玩技術(shù) 深度解讀冰箱五大關(guān)鍵詞
- 中國(guó)家電企業(yè)海外“火拼” 誰(shuí)是下一個(gè)收購(gòu)目標(biāo)？
- 使嵌入式 STT MRAM 磁隧道結(jié)陣列的加工成為可能
- 艾利丹尼森推出動(dòng)力鋰電池及移動(dòng)電子設(shè)備電池功能性材料
- 電磁繼電器與固態(tài)繼電器好壞判斷與檢測(cè)
- 英特爾全面支持中國(guó)5G第三階段技術(shù)研發(fā)測(cè)試
- 官方發(fā)布CPU熔斷和幽靈漏洞防范指引：附補(bǔ)丁下載
- 金立董事長(zhǎng)股份被凍結(jié) 小供應(yīng)商恐慌情緒擴(kuò)散
- 谷歌在深圳設(shè)立辦事處 欲進(jìn)一步開(kāi)拓中國(guó)市場(chǎng)
- SensorTile最新MicroPython固件，修正LED問(wèn)題
- 緊急求助-msp430f149的AD信號(hào)采集問(wèn)題
- 如何得知關(guān)閉電源
- 凌陽(yáng)61單片機(jī)與外設(shè)串口通信，我有一個(gè)模塊定義的協(xié)議如下文，請(qǐng)哪位高手幫我用C代碼實(shí)現(xiàn)一下，謝謝！
- winCE下怎么開(kāi)發(fā)ppt閱讀器?
- 英特爾調(diào)轉(zhuǎn)船頭：由處理器駛向SoC（三）
- 關(guān)于STM32應(yīng)用AD精度的問(wèn)題
- 不要一輩子靠技術(shù)生存
- 智能手機(jī)軟件的共享之路!
- 轉(zhuǎn)：微軟宣布IE9新功能：追蹤保護(hù) 保護(hù)用戶隱私
京公網(wǎng)安備 11010802033920號(hào)