半導(dǎo)體大佬撐腰之下 GaN功率半導(dǎo)體能取代MOSFET？

　　一種常見(jiàn)類型的電源雙拓?fù)涫褂秒p升壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)PFC電路。在某些情況下，這種電路由超級(jí)結(jié)功率MOSFET供電?！俺?jí)結(jié)可以完成這項(xiàng)工作，”P(pán)ersson提到?！澳憧梢缘玫?9%的效率，但它的代價(jià)是操作頻率不高。”

　　一種替代方案是使用基于600伏GaN器件的圖騰柱CCM-PFC器件。 這個(gè)解決方案更貴，但有一些好處。 “圖騰柱是一個(gè)更簡(jiǎn)單的拓?fù)洌彼f(shuō)?！拔铱梢栽?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/GaN">GaN上應(yīng)用相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的操作頻率。您可以在廣泛的功率范圍內(nèi)在PFC上獲得高于99%的效率。這種方案可以節(jié)約資金和運(yùn)營(yíng)成本?！?/p>

　　GaN同時(shí)還有一些其他的新興應(yīng)用。比如，Diag半導(dǎo)體公司最近也殺入GaN市場(chǎng)，計(jì)劃在快速充電應(yīng)用中實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)。

　　當(dāng)智能手機(jī)或者其它移動(dòng)設(shè)備電池電量較低或者不足時(shí)，必須使用墻上適配器或者充電器重新充電。在美國(guó)，電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓為120V。

　　“當(dāng)您將USB適配器插入您的手機(jī)時(shí)，通常會(huì)得到5V左右的充電電壓，”Diag的業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Tomas Moreno說(shuō)?！斑@時(shí)會(huì)發(fā)生的一件事情是，手機(jī)從適配器得到的功率是受限的。想想吧，功率等于電壓乘以電流，USB充電線纜能夠通過(guò)的電流只有1.25安培，這是由線纜決定的，所以您無(wú)論從任何地方取電，手機(jī)上能夠得到的充電功率始終只有7瓦到8瓦?！?/p>

　　總之，使用傳統(tǒng)的墻上適配器對(duì)手機(jī)充電需要花費(fèi)太多的時(shí)間。為此，業(yè)界開(kāi)發(fā)了快速充電技術(shù)，它可以提高充電電壓?！坝糜谑謾C(jī)充電的功率變得更高了，從而充電速度更快了，”Moreno說(shuō)?！澳悻F(xiàn)在可以在30分鐘之內(nèi)將手機(jī)電量充至滿電的80%?！?/p>

　　對(duì)于這種快速充電應(yīng)用，Diag提供用在充電器內(nèi)的三種芯片-調(diào)節(jié)控制器、同步整流控制器和通信IC。

　　很快，Diag將會(huì)添加第四個(gè)芯片解決方案 - 一個(gè)GaN功率半導(dǎo)體器件。該器件為半橋式，內(nèi)部集成了650伏GaN功率開(kāi)關(guān)和其他電路，可將功率損耗降低高達(dá)50%，將效率提高到94%。“你可以將功率密度增加近40%，”他說(shuō)。“你可以抽出更多的電量，從而更快地給電池充電?！?/p>

　　針對(duì)智能手機(jī)和平板電腦應(yīng)用，Dialog將于2017年開(kāi)始對(duì)其GaN基快速充電解決方案進(jìn)行試樣。隨著時(shí)間的推移，GaN將用于汽車(chē)、衛(wèi)星、醫(yī)療設(shè)備和其他系統(tǒng)中。

　　可以肯定的是，GaN正在大踏步前進(jìn)。但是硅基MOSFET仍會(huì)繼續(xù)存在，并不會(huì)很快消失。