地址:廣東省深圳市龍崗區(qū)寶龍七路5號方正微電子工業(yè)園
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氮化鎵材料的研究與應(yīng)用一直都是全球半導(dǎo)體研究的前沿和熱點(diǎn),除了穩(wěn)定性和耐高溫、耐高壓等優(yōu)勢外,氮化鎵還擁有良好導(dǎo)熱性、體積小、能耗小等優(yōu)勢,使得氮化鎵在變壓器和充電器等領(lǐng)域中能得到了廣泛的應(yīng)用。此前的快充消費(fèi)品的迅速技術(shù)迭代足以證明,消費(fèi)性筆記本電腦、平板、手機(jī)等快充(低壓)是氮化鎵目前的主要應(yīng)用領(lǐng)域;從中長期來看,工業(yè)電源、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車(EV)、充電樁、LED大功率電源等中壓應(yīng)用,將是氮化鎵新一輪增長的主要拉動力。
GaN第一次改變光電是發(fā)生在光源端,基于GaN的LED技術(shù)在照明、顯示屏等領(lǐng)域,已經(jīng)大幅取代了傳統(tǒng)低效的照明和顯示技術(shù),實(shí)現(xiàn)了巨大的節(jié)能減排效益,以燈泡為例,LED光效提升了7.5倍左右,壽命也提升了30倍。越來越多的照明廠商在LED驅(qū)動器(LED 電源)端采用GaN器件,對LED燈具進(jìn)行新一輪的創(chuàng)新升級。由于GaN 的柵極電荷(Qg)為SI器件的1/12, 當(dāng)在更高開關(guān)頻率切換時, GaN技術(shù)可以減少90%的驅(qū)動損耗。 此外,由于沒有體二極管, GaN器件沒有反向恢復(fù)損耗,可實(shí)現(xiàn)更好的EMI性能,這意味著GaN技術(shù)不需要太復(fù)雜的EMI電路,從而節(jié)省了成本和額外的損耗。
作為大型“充電寶”,移動儲能產(chǎn)品非常流行,通常包含充電和放電2個電路,充電方式有市電和太陽能兩種,市電充電由PFC和隔離DC-DC組成;太陽能充電由光伏面板和MPPT組成;可提供交流輸出和直流輸出2種放電功能,交流輸出由隔離DC-DC和逆變組成;直流輸出通常由非隔離DC-DC組成。GaN器件其中多個環(huán)節(jié)都可以應(yīng)用,可為移動儲能產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)雙向逆變器功能,不僅可以提升系統(tǒng)效率,還能提供高能量轉(zhuǎn)化率,實(shí)現(xiàn)無風(fēng)扇設(shè)計(jì),此外可以縮小性器件尺寸和重量,使得儲能產(chǎn)品更輕便。
以手機(jī)快充為例,今天的手機(jī)變得越來越強(qiáng)大,這要求給手機(jī)充電的適配器往更大功率、更高功率密度方向發(fā)展,GaN的高頻、高效特性正好滿足此要求。與傳統(tǒng)Si MOSFET相比,GaN具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、低Qg/Ciss,低Coss/ qss:開關(guān)速度快,減少開關(guān)損耗;
2 、Qrr=0:無反向恢復(fù)損失(無體二極管),降低開關(guān)噪聲,更好的EMI性能;
3 、低 RDSON: 降低傳導(dǎo)損耗。
氮化鎵這種高效率、低損耗與高頻率的特性,令其在充電器行業(yè)大放異彩。相比于普通充電器,相同功率下,氮化鎵適配器的體積更小,且一個氮化鎵充電器可滿足多個電子產(chǎn)品充電,使用便捷度大大提高。