【技术】2022年国际消费电子展：面向未来的GaN技术

时间： 2022-03-08 来源：EPC

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2021年是世界决定向氮化镓敞开大门的过渡年。在CES周期间接受采访时，EPC首席执行官Alex Lidow表示，他确信GaN正在证明对硅的绝对优势。快速充电器目前是GaN的一个很好的消费市场，而服务器的爆炸性增长和48V电压的快速采用确保了GaN在DC/DC解决方案中的进一步应用。

"我们还看到GaN在电动汽车应用中迅速采用，这可能是今年的新闻，我认为这将是电动平衡车和无人机的故事，它们开始使用GaN，原因显而易见，如更小的尺寸、更轻的重量和更高的效率，所以我认为今年是一个伟大的机会，"Lidow说。“激光雷达已经存在了好几年，这不是一个新故事。但激光雷达的新颖之处在于，它正在迅速横向扩展到许多其他市场，例如带有防撞系统的通用机器人和无人机，甚至是带有防撞系统的简单吸尘器。另一个发展中的市场是汽车中的小型电动机。我不认为GaN会在牵引逆变器中迅速采用，但对于风扇电机等应用，GaN使得电机驱动比MOSFET安静得多。此外，还有座椅电机，电动转向和电动空调，GaN有一席之地。”

氮化镓技术

三个大趋势正在推动电力电子的发展：能源效率、电气化和数字经济（数据无处不在）。这些变化需要电力工程师构建系统的方式发生转变。因此，各地都有增长的前景。数据中心、5G、工业电机、微移动、可再生能源和电动汽车是一些不太明显的高增长领域。

在快速充电器和其他消费类应用中，氮化镓将继续取代旧的硅，它最终将在数据中心和家庭太阳能和存储应用中占据主导地位。电动汽车的车载充电器和DC/DC转换器将越来越多地使用GaN技术。Navitas半导体公司负责企业营销和投资者关系的副总裁Stephen Oliver在CES开幕期间接受《Power Electronics News》采访时表示，他相信随着GaN功率水平的攀升，以及电动车设计师从 "电机+车桥 "转向 "轮内 "驱动，GaN将蚕食早期SiC技术的市场份额。

Oliver说："除了通过更高的功率和更高水平的集成和功能来推进GaN技术外，还有支持设计以及与战略客户和合作伙伴合作的举措。"最近的公告包括与Anker合作开发快速充电器；Enphase[太阳能]、Brusa[电动汽车]和Compuware[数据中心]的推荐；以及新的以应用为重点的设计中心。上个月，我们宣布在中国杭州开设了一个新的设计中心，致力于将下一代氮化镓电源IC和相关的高效率、高功率密度系统，使世界各地的数据中心能够从硅升级到氮化镓。这个月，我们在中国上海开设了新的纳维达斯电动车设计中心。每个设计中心都有一支经验丰富的世界一流的电源系统设计团队，具有全面的电气、热和机械设计能力，软件开发以及完整的模拟和原型设计能力。数据中心和电动车客户将得到新团队在全球范围内的支持，从概念到原型，再到完全合格和大规模生产。"

应用

据Navitas介绍，除了用于笔记本电脑和移动设备的超快速充电器外，下一代GaN半导体还可以通过为数据中心节约能源、提供高效太阳能逆变器和加速电动汽车的采用，为 "电气化我们的世界 "提供巨大的机会。

快充是GaN有效采用的一个很好的例证，它已经带来了巨大的市场渗透率。据Navitas介绍，GaN集成电路提供了当前便携式电子产品所期望的极其便携、高功率密度、低重量和高性能的解决方案。"Oliver说："有很多原因说明GaN将继续存在，并将在越来越多的领域变得更加普遍。 "氮化镓的运行速度最高可达20倍，可实现高达3倍的功率，并提供3倍的充电速度，同时将应用尺寸和重量减半。这不仅在性能、外形尺寸和重量方面有好处，而且意味着GaN可以为可持续性和减少碳排放做出重大贡献。

"他补充说："以数据中心为例，我们估计GaN集成电路可以减少10%的用电量，这一改进如果应用于所有的数据中心，每年可以节省超过15 TWh或19亿美元的电费。"在可再生能源方面，氮化镓半导体可以提高光伏逆变器和储能系统的效率，从而降低每瓦太阳能发电的成本，这反过来又会加速其应用。在电动汽车中部署GaN时，GaN可以让电动汽车制造商解决充电时间、节能、价格和续航等关键问题。我们相信，我们的技术将加速电动车的采用，最长可达3年，使道路部门的二氧化碳排放量再减少20%。"

半导体经济学的原则正在发挥作用。"更高的产量推动了工艺知识的增加和更高的性能，并推动了成本的降低。我们今天就看到了这一点，在硅MOSFET、IGBT和SiC目前占有一席之地的低功率和高功率应用中，GaN都可以取代其他晶体管技术。"

对于GaN系统来说，最引人注目的必须是GaN充电器。Wiener说："许多消费电子出版物都对它们进行了广泛的报道，但最重要的是，你看到从苹果到戴尔等大公司都在推出GaN充电器。"最有力的论据是，GaN是满足电力电子行业的效率、尺寸和成本需求的最佳技术。氮化镓的性能比硅好13倍，比碳化硅好6倍。"

除了快充，Lidow认为电动汽车（EV）是一个不断增长的市场，正如前面提到的，在关注绿色问题时，他指出，最大的问题不是电动汽车是否100%绿色，而是我们的电网将如何实现绿色环保。"在能源效率方面，与内燃机相比，用电动马达移动东西的能源效率有4:1的比例，如果电网是燃煤的，将可能产生负面影响，"他说。"我认为这就是我们需要把注意力转向的地方。电动汽车即将到来，我们需要通过投资可再生能源来清理电网。对于太阳能来说，找到合适的峰值工作点是至关重要的，GaN在DC/DC功率点跟踪器中找到了合适的位置，但在逆变器中也能看到GaN和SiC的情况。有一些大型装置的中央逆变器，这些仍然是基于SiC的，然后还有一些小型逆变器，它们正在寻找进入太阳能应用的途径。"

下一代功率器件必须结合同时满足性能、效率和价值要求的技术，而氮化镓已经成为一个重要的组成部分。然而，在评估氮化镓解决方案时，出现了一个问题，即什么是射频应用的最佳解决方案。硅基氮化镓、碳化硅基氮化镓，还是氮化镓基氮化镓。

据EPC的CEO Lidow说，氮化镓的默认衬底是硅或SiC。对于后者，在射频领域有很多应用。"他说："我不认为GaN-on-GaN会成功，原因有几个：首先，碳化硅的导热性比GaN强得多。其次，虽然氮化镓的电子迁移率比碳化硅高得多，但因为二维电子气体的存在，这只会存在于横向设备中。因此，如果你切换到一个垂直的设备，你就会失去这种优势。而这或多或少也说明了氮化镓晶体处于更原始的发展状态。

"此外，硅基氮化镓的生产就像硅一样，所以不需要投资那么多，"他总结说。"当你想拥有GaN-on-GaN时，你有大量的投资，因为它是一个非常不同的生产过程。那么，既然它与碳化硅相比不具有比较优势，为什么还要进行这种巨大的资本投资呢？"

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【技术】相对于传统硅晶体管和硅芯片有更快开关速度、更小尺寸和更高效率的增强型氮化镓（GaN）技术

GaN的场效应管及IC在电源设计中相对于传统的硅晶体管和硅芯片有非常大的优势：1.有更快的开关速度；2.尺寸可以更小；3.有更高的效率；4.成本较低。EPC作为增强型氮化镓功率管理器件的领先供应商，提供从15V-350V的eGaN FET产品和eGaN IC产品。

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2024/11/5 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货查看更多版本

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2023/10/13 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

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2022/11/22 - EPC - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持批量订货

用于DC-DC转换的镓氮®FET和IC应用简介

型号- EPC2059,EPC9003C,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2019,EPC9203,EPC2052,EPC2051,EPC9166,EPC2053,EPC9201,EPC9047,EPC2055,EPC9041,EPC2024,EPC2101,EPC2302,EPC2106,EPC2105,EPC2306,EPC9010C,EPC9137,EPC2021,EPC2065,EPC2020,EPC2023,EPC2100,EPC9014,EPC2022,EPC9097,EPC90145,EPC90142,EPC9098,EPC9055,EPC9099,EPC9092,EPC9093,EPC90146,EPC90147,EPC9091,EPC9006C,EPC2010C,EPC2034C,EPC2014C,EPC9148,EPC9149,EPC23101,EPC2071,EPC23102,EPC2030,EPC2032,EPC2152,EPC2031,EPC2033,EPC9143,EPC90132,EPC90137,EPC9060,EPC9061,EPC9062,EPC9005C,EPC9048C,EPC2204,EPC2015C,EPC2207,EPC2206,EPC2007C,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC9157,EPC2045,EPC9036,EPC9037,EPC9151,EPC90122,EPC9031,EPC90123,EPC9153,EPC90120,EPC9032,EPC9033,EPC90124

2022/9/7 - EPC - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持批量订货

用于DC-DC转换的镓氮®FET和IC应用简介

型号- EPC2059,EPC9003C,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2019,EPC9203,EPC2052,EPC2051,EPC9166,EPC2053,EPC9201,EPC9047,EPC2055,EPC9041,EPC2101,EPC2024,EPC2302,EPC2106,EPC2105,EPC9010C,EPC9137,EPC2065,EPC2021,EPC2020,EPC9014,EPC2100,EPC2023,EPC2022,EPC9097,EPC90142,EPC9098,EPC9055,EPC9099,EPC9092,EPC9093,EPC90146,EPC9091,EPC9006C,EPC2010C,EPC2034C,EPC2014C,EPC9148,EPC9149,EPC2071,EPC23101,EPC2030,EPC23102,EPC2032,EPC2031,EPC2152,EPC2033,EPC9143,EPC90132,EPC90137,EPC9060,EPC9061,EPC9062,EPC9005C,EPC9048C,EPC2204,EPC2015C,EPC2207,EPC2206,EPC2007C,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC9157,EPC9036,EPC2045,EPC9037,EPC9151,EPC90122,EPC90123,EPC9031,EPC9153,EPC9032,EPC90120,EPC9033,EPC90124

2022/8/10 - EPC - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持批量订货

【IC】EPC推出新型80V、40A eToF™激光驱动器GaN IC，实现更高功率密度激光雷达系统

宜普电源转换公司（EPC）推出新型氮化镓集成电路EPC21701，这是一款80V激光驱动器IC，可提供15A脉冲电流，适用于飞行时间激光雷达应用（ToF激光雷达应用），包括真空吸尘器、机器人、3D安全摄像头和3D传感器。

2023-01-18 - 新产品代理服务技术支持批量订货

【视频】EPC氮化镓产品在DCDC的应用，可减少损耗

描述- Efficient Power Conversion (EPC) 作为全球领先的功率转换技术供应商，提供基于氮化镓 (GaN) 的场效应晶体管 (FET) 和集成电路 (IC)。EPC 的 GaN 基器件具有高效率、快速开关速度、小型化和低成本等优势，广泛应用于消费电子、通信、汽车和可再生能源领域。资料中详细介绍了 GaN 基 DC-DC 转换器，包括企业电源架构、功率密度、EPC9159 转换器规格、转换器概述、特色 GaN FET 以及效率与损耗测量等。此外，还讨论了 GaN FET 在提高功率密度和简化设计方面的优势。

型号- EPC2302,EPC2305,EPC2308,EPC23101,EPC23102

EPC - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货

EPC将在PCIM Asia 2024展示先进的氮化镓电源解决方案

作为全球增强型氮化镓 (GaN) FET 和 IC 的领导者，EPC 很高兴宣布将参加 PCIM Asia 2024。该活动将于 8 月 28 日至 30 日在中国深圳举行。EPC 的 GaN 专家将在 PCIM Asia 期间展示最新一代的 GaN FET 和 IC，涵盖包括 AI 服务器、机器人等在内的各种实际应用，探索业内最全面的 GaN 电力转换解决方案组合。

2024-08-26 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

泰高240W氮化镓多口快充电源方案，相比单口充电器体积缩小20%

2022年7月13日，深圳市泰高技术有限公司（下称“泰高”）与世强先进（深圳）科技股份有限公司（下称“世强先进”）签署代理协议，授权世强先进代理其旗下氮化镓电源产品、低噪声放大器、射频功率放大器、射频开关等全线产品。资料显示，泰高是一家国产氮化镓功率器件公司,主要从事氮化镓基与碳化硅基材料技术的集成电路的研发和销售。产品广泛应用于新能源汽车、工业自动化和数据中心等领域。

2022-08-15 - 公司动态代理服务技术支持批量订货

新洁能携车规级功率器件、栅极驱动IC、电源管理IC等十大产品平台的前沿产品及解决方案，亮相慕尼黑上海电子展

慕尼黑上海电子展隆重举办，新洁能全面展示了车规级功率器件、IGBT、超结功率MOSFET、屏蔽栅沟槽型MOSFET、沟槽型MOSFET、碳化硅功率MOSFET、氮化镓功率HEMT、功率模块、栅极驱动IC、电源管理IC十大产品平台的前沿产品及解决方案。

2023-07-21 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

EPC23101-ePower™Stage IC氮化镓®FET规格书

描述- 该资料介绍了EPC23101 ePowerTM Stage集成电路，这是一种集成了高侧eGaN® FET、内部栅极驱动器和电平转换器的高效功率转换解决方案。该芯片适用于多种转换器拓扑，如降压、升压和升降压转换器，以及半桥、全桥LLC转换器和电机驱动逆变器。它具有低导通电阻、高开关频率和低静态电流等特点，适用于高效率、小型化和易于制造的电源设计。

型号- EPC23101

May, 2024 - EPC - 数据手册 - VERSION 1.2 代理服务技术支持批量订货

ROHM（罗姆）功率器件选型指南

目录- SiC Power Devices GaN Power Devices IGBT High Voltage Discretes IPM SiC Peripheral ICs Solution Simulator Resistors for Current Detection SiC technology Introduction and SiCrystal Group Company Profile

型号- SCT3030KLHR,RGS30TSX2DHR,RFV12TG6S,R6009JND3,SCT2450KEHR,R6507KNJ,RGW40TK65,RGS60TS65DHR,R6025JNZ,R6025JNX,SCT3022KLHR,R6507KNX,SCT3022AL,R6509KND3,RD3L140SP,R8005ANJ,GMR,SCT3080KR,SCT3120AL,SCT4013DW7,BSM180D12P3C007,R6047KNZ4,RD3H045SP,RGTH40TK65,BSM400D12P2G003,BM61M41RFV-C,SCT2280KEHR,R8006KND3,SCT2280KE,R6009ENX,RSS070N05,SCS240AE2HR,RGW80TK65,R8007AND3,BM2SC123FP2-LBZ,RGTV60TS65D,SCT4045DEHR,RGT50NS65D,SCT3120AW7,SCT4018KW7,SCS312AJ,R6003KND3,SCS312AH,RSJ451N04,R6009ENJ,SCT3080KL,BSM600C12P3G201,SCS312AM,SCT3030ALHR,RGS80TSX2HR,RSS060P05,SCT3022ALHR,RSJ301N10,RGT40TM65D,RGPR20BM36HR,RGCL80TK60,RGS00TS65DHR,R6024KNZ4,RFV5BM6S,RGW00TS65D,BM2SCQ121T-LBZ,RGTH80TK65,SCT4036KW7HR,SCS240AE2,R6547KNZ4,SCT2160KEHR,BSM400C12P3G202,RD3P175SN,R6035VNX,R6070JNZ4,LTR10L,BM6112FV-C,RGTH80TK65D,RFNL10TJ6S,RGTH50TS65D,RD3L150SN,RGW60TS65HR,R6511KND3,R6024VNX3,RGW50TK65D,RGS80TSX2,R6004KNX,RGTVX6TS65,SCT4036KEHR,SCT2160KE,R6004JNJ,R6030JNZ4,R6524ENZ,RGWX5TS65D,R6524ENX,R8002KNX,RGC,R6014YNX,RGPR10BM40FH,RGTV80TK65,R6515KNX3,R6524ENJ,SP8K2,SCS210KE2,SP8K3,RGCL80TK60D,RD3U041AA,RD3P130SP,RGT,RGS,RGT20NL65,R6011ENX,R6015KNX,R6015KNZ,RGW,RFVS8TG6S,SCT3030AW7,RGCL60TK60D,RSS070P05,R8003KNX,R6035ENZ4,RGT00TS65D,RD3S100AA,R5205PND3,RGPR20NS43HR,R6049YNX3,SCS215AJ,R6020ENZ4,RRS050P03,R6004KNJ,R6576KNZ4,SCT4026DW7,R6006PND3,SCS215AG,SCS230KE2HR,R6000ENH,RGW00TK65,RFS30TZ6S,BSM180C12P3C202,SCS302AJ,R6015KNJ,SP8M6,SCS302AH,BD7682FJ-LB,RGW60TS65,SP8M4,SP8M5,RGT16BM65D,R6011ENJ,SP8M3,BSM180D12P2C101,LHR 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SERIES,R6020YNX,SCT3040KR,SP8K31,SP8K32,RRS090P03,BM65364S-VA,LHR18,R6022YNX3,PSR,R6547ENZ4,R6511KNX,BM65364S-VC,R6024ENZ4,SP8K33,SCT4036KW7,RGS50TSX2DHR,R6576ENZ4,RGTV80TS65,RGTV00TS65D,RFNL5BGE6S,RGWX5TS65DHR,SCS240KE2HR,BM2SC122FP2-LBZ,RGPR30BM40HR,R6009KNJ,BSM300D12P2E001,SCS212AJHR,P05SCT4018KR-EVK-001,SCT3040KL,BM64377S-VA,R6086YNZ,R8002ANJ,RGTVX6TS65D,RGTH40TS65D,RGS80TSX2D,R6511KNJ,PSR500,SCT3017AL,RGSX5TS65EHR,BSM250D17P2E004,R6006JND3,R6061YNX3,RGW40TK65D,SP8K52,GNE1007TB,RGS00TS65HR,SCT3080KLHR,RGT16TM65D,RD3U080AA,R6009KNX,SCT4026DRHR,SCS206AJHR,R6020JNX,RGW60TK65,R6038YNX3,R6020JNZ,RGT

06.2022 - ROHM - 选型指南 - Ver.6.0 代理服务技术支持批量订货