【技术】氮化镓器件：为音频放大器提供更快的开关速度、更高的带宽和改进的热性能
传统上，音频发烧友对D类音频放大器嗤之以鼻，因为开关晶体管的性能有限，无法产生具有足够开环线性度的放大器来满足最挑剔的听众。随着氮化镓晶体管和集成电路的迅速采用，设计人员现在可以实现产品标题营销所需的THD+N性能目标并减少瞬态互调失真，以实现音乐的温暖微妙和色彩，以获得最佳的听力体验。
D类系统中硅MOSFET晶体管的局限性
硅MOSFET历来是D类系统的首选开关晶体管。尽管它们可用于设计更高效的放大器，但由于不完美的开关、高导通电阻和非常高的存储电荷，它们一直受到失真的困扰，从而产生耗散功率并引起振铃（图1），从而导致额外的声音失真。
硅MOSFET的局限性会影响其在音频应用中的性能。其中一些局限性包括：
高开关损耗：当MOSFET导通或关断时，它会经历一段短暂的时间，在此期间会消耗大量功率。这些开关损耗会导致效率降低和发热增加。在D类音频系统中，高开关损耗会导致输出功率降低和整体系统效率降低。
有限带宽：硅MOSFET的开关性能限制了输出级开关频率。这种限制会导致效率降低和输出功率降低。
热限制：硅MOSFET会在大功率D类音频系统中产生大量热量。为了应对这一限制，许多设计人员使用体积庞大的散热器，这会增加系统的尺寸、重量和成本。
栅极驱动限制：必须快速准确地提供栅极驱动电压，以确保高效开关。在D类音频系统中，缓慢的栅极开启导致的栅极驱动限制会降低效率并增加失真。
电力电子工程师正在使用氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等替代功率器件来克服这些限制。这些器件具有更快的开关速度、更高的带宽和改进的热性能等优势。
什么是氮化镓(GaN)技术？
氮化镓(GaN)是一种宽带隙半导体，已证明能够在传统电源转换应用中取代硅，包括DC-DC转换、AC/DC转换、电机驱动和音频放大器等。凭借更高的击穿强度、更快的开关速度、更高的热导率和更低的导通电阻，基于GaN的功率器件明显优于硅基器件。
了解氮化镓音频放大器的优势
与传统的硅MOSFET相比，GaN FET和IC具有多项优势，使其非常适合用于高质量、低成本的D类音频放大器。其中一些优势包括：
更快的开关速度：GaN的电子迁移率高于硅，因此开关速度比传统的硅MOSFET更快。此功能可降低开关损耗并提高整体效率。更高的开关频率可以更精确地控制输出波形，从而实现更低的失真、更高的保真度、更高的带宽和更好的瞬态响应。
导通电阻更低：GaN的带隙比硅宽；因此，与传统的硅MOSFET相比，GaNFET具有显着更低的导通电阻和更低的传导损耗，从而降低功率损耗并允许更高的输出功率。这导致放大器效率更高，需要更少的散热，并且可以用更小的外形尺寸设计。
减少元件数量：GaN的开关频率更高，因此设计需要的外部组件比传统硅设计更少、更便宜，从而简化了放大器设计并降低了总体成本。
更低的失真：GaN FET具有更低的寄生电容和电感，从而减少失真并提高整体保真度。
更小的外形尺寸：GaN器件可以做得比具有相同性能规格的硅器件更小。GaN的这一优势允许更小和更紧凑的放大器设计。
总体而言，对于音频放大器应用，尤其是那些需要高功率输出和高保真度的应用，GaN器件比硅器件具有更高的性能、更高的效率和更高的保真度。
GaN在音频功率放大中的应用
GaN FET和IC非常适合需要高性能、高效率和高功率输出的音频应用。GaN技术特别有益的一些音频应用包括：
独立音频放大器：GaN是D类音频放大器的理想选择，因为它具有高开关速度、低导通电阻和高击穿电压。这些特性使高功率、高保真放大器的设计具有出色的效率和更低的失真成为可能。
有源扬声器：GaN可用于有源扬声器的功率级，包括soundbar和无线扬声器，从而能够设计出更小、更轻、更高效的系统，同时提高音频质量。
高功率便携式音频系统：GaN可用于便携式音频设备的电源管理电路，从而延长电池寿命并提高音频质量。
专业音频系统：GaN非常适合需要大功率输出和高保真度的高性能专业音频系统，例如音乐会音响系统、专业调音台、录音室和广播设施。
汽车音响系统：GaN可用于汽车音响系统的功率级，以更小的外形尺寸实现更高的输出功率和更高的效率。
音频技术公司如何在其产品中使用GaN技术
一些音频公司目前正在他们的放大器中使用GaN技术。这里有一些例子：
Panasonic开发了一种基于GaN的音频放大器技术，并将其用于重新推出其高端音频发烧友Technics品牌。该技术可用于各种音频产品，包括汽车音响系统、家庭影院系统和便携式蓝牙音箱等。
Innosonix在其高端Maxx系列多通道功率放大器中用GAN FET取代了传统的硅FET，将闲置损耗降低了35%，并将总功率效率提高了5%。GaN干净的开关波形使得开关电压近乎完美，因此具有更好的线性度。这使得谐波失真减少了近6dB，并改善了音频质量。
Syng选择GaN FET作为其高保真无线扬声器的电源设计。电源设计使用GaN进行了优化，可在狭小空间内实现最佳性能，同时将散热降至最低。GaN设计消除了对散热器或风扇冷却的需求，从而实现了更小、更平滑的设计。
氮化镓音频放大器的未来
GaN在音频放大器行业的未来看起来非常有前途。随着GaN技术的不断发展，由于其优于传统硅MOSFET技术的众多优势，有望在音频放大器中得到更广泛的应用。
GaN有望在音频放大器行业取得重大进展的一些关键领域包括：
更高的功率密度：GaN技术允许以更小的外形尺寸输出更高的功率，使其成为专业音响系统和汽车音响等高功率音频应用的理想选择。
更高的效率：基于GaN的放大器提供比传统的基于硅MOSFET的放大器更高的效率。这意味着基于GaN的放大器能够以更少的热耗散提供相同的功率，这对于便携式和汽车音频系统尤为重要。
改进的音频质量：基于GaN的放大器提供比传统放大器更低的失真和噪声。这意味着可以以更高的保真度放大音频信号，从而提高音频质量。
更小的尺寸和重量：与传统放大器相比，基于GaN的放大器需要更少的元件，从而实现更小、更轻的放大器设计。
更低的成本：随着GaN技术的不断成熟和普及，基于GaN的放大器的成本有望降低，从而使其更容易用于更广泛的音频应用。
随着音频技术公司继续探索基于GaN的放大器的潜力，我们可以期待在未来几年看到更多采用该技术的创新音频产品。
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产品 发布时间 : 2023-11-07
虹美功率半导体（Hongmei Power Semiconductor）MOSFET/IGBT单管/Sic(碳化硅)二极管/GaN(氮化镓)FET产品参数选型表
描述- 虹美功率半导体新一代IGBT系列产品， 基于沟槽电场截止型IGBT技术理论，进一步优化了器件结构，采用了先进超薄片工艺制程，从而大幅提高了器件的功率密度，显著改善了动态、静态性能。相比上一代IGBT，新一代IGBT芯片面积更小，芯片厚度更薄；导通压降（VCEsat）降低约0.3V，开关损耗降低20%以上；器件可耐工作温度更高，使用寿命更长；且维持了较强的短路能力、较高的参数一致性；综合性能达到业内领先水平。
型号- HM2N60F,HMS320N04D,HM4822B,HM20P02D,HM8N02MR,HMS310N85,HM3N40R,HMS320N04G,HMS60N10DA,HM3205,HMS150N04D,HM3207,HM2N60K,HM9435B,HM15N50D,HM15N50F,HM80N06KA,HM90N04D,HM17N10K,HMG40N65FT,HM150N03D,HM3N40PR,HMS150N06D,HM75N07K,HM4606D,HM2N20MR,HM3710K,HM20P03Q,HM90N07K,HM05P35MR,HMC4N65,HM10N10,HM3401PR,HMS5N90R2,HMC6N65K,HM20P02Q,HMS40N65T,HMS35N06D,HMS20N70,HMS45P06D,HMS35N06Q,HMC6N65Q,HMC15N65,HM06N15MR,HM4826A,HM12P06K,HMS260N10D,HM50N10K,HMS20N80,HMS60N06D,HMS10N15D,HMS15N65F,HM2N65K,HMG40N65AT,HMS60N06Q,HM40N10A,HM20N03K,HM2N65R,HM9N50K,HMS15N65K,HMS10N50,HMS15N65Q,HM4490B,HM4030D,HM10N65D,HMS3N65R,HM18P10K,HM150N03K,HM10N65F,HMS3N65K,HM4828A,HM4354,HM4110,HM3800D,HMS60N08D,HMS120N10,HM7002KDM,HM7002KDW,HM4805A,HM25N50F,HM90N02D,HM25N50A,HMS3N65F,HMS150N03D,HMC2N120,HMS330N06D,HM4402A,HM2305PR,HM4402B,HM4620D,HM6N70,HM4886A,HM4402D,HM3N80I,HMS10N50K,HM3N80K,HMS10N50F,HM12N60,HMS5N70R2,HMC2N65,HM3N80F,HM12N65,HM80N04K,HM5N65K,HM10N06Q,HM5N65F,HM25SDN03Q,HM80N03A,HMS135N85,HM4887B,HM1404B,HM1404C,HM1404D,HMS3N70R2,HM40N15KA,HM3205D,HM3205B,HM20N120FT,HM4N60I,HMS4444A,HM4922,HM0565,HM4923,HM4920,HM80N03K,HM4926,HM2310DR,HMS4444B,HM4N60R,HMS310N85D,HM4622A,HMS20N80T,HM3N100F,HM3205K,BSS138SR,HM8N100A,HM3N100D,HM07DP10D,HM3400B,HM3400C,HM3400D,HM3400E,HM3DN10D,HMS20N80D,HM8N100F,HMS20N80F,HM18SDN04D,HM4953,HM20DN04Q,HMS3205,HM3P10MR,HM6N10PR,HM15P06Q,HM830,HM55N03D,HM3401C,HM3401D,HM25N120FT,HM3401E,HM3207D,HM30DN02D,HMS17N65,HM3207B,HM6803D,HM3207T,HM340B,HMS17N65F,HMS25N65F,HM4N65K,HMS17N65D,HM4N65F,HMS8N70,HMS8N65,HM4N65R,HMS80N10K,HM2310,HM840,HM3401,HMS80N10G,HM2301BJR,HM3400,HMS25N65T,HM2301DR,HMS15N80F,HMS15N80D,HM3407,HM2318,HM2319,HMS5N65K,HM5N20R,HM2309APR,HMS5N65F,HM2319D,HM16N50F,HMS5N65R,HMS80N10D,HM10N70,HMS5N65Q,HM20P04Q,HMS135N04D,HM4963,HM2301,HM2300,HM9N90F,HM2302,HM2305,HM9N90A,HM10N65,HM4953B,HM2318D,HM3N120F,HM10N60,HM3N120A,HM3422,HM6804D,HM8N60,HM4821A,HMS3205K,HM4409A,HM4402CE,HMC20N120,HM11P20K,HM8N65,HMS3205D,HM2301BKR,HMC20N65T2,HM100N06D,HM01N100PR,HMS11N70K,HM603K,HM30P10,HMS11N70Q,HMS135N10,HM85N02K,HM15N50,HM2818D,HM640,HMS11N70F,HM12N65F,HM12N65D,HM20N50F,HM30SDN02D,HM8205,HM2819D,HM40N20,HM06DP10Q,HM20N06KA,HM1607,HM250N03,HMC10N65,BSS138KR,BSS123DM,HM605K,HM4N70,HMS21N65D,HM6604DB,HMS21N65F,HMC2N120K,HMS21N65T,HM4421C,HM100N06,HM4421A,HM100N03,HM100N02,HM4N60,HM4N65,HMS85P06,HM15N25,HM607K,HM3808,HM30N10,HM18N50F,HMS4354,HM30P55,HM30N04Q,HM12N20D,HM2301BSR,HM2N15PR,HM18N50A,HMS120N10G,HMS320N04,HMS120N10D,HMS120N10K,HM20P02QD,HM45N02Q,HM4421D,HMC5N120K,HMC4N65K,HMS80N06D,HM2P15R,HM5N60I,HM5N60K,HM25P15K,HM30N04D,HMC20N65,HM4640D,HM4884A,HM609K,HM30N02Q,HMS85N10,HM85P02K,HMS5N90K,HMS5N90F,HM70P03K,HMS5N90I,HMS5N90R,HM13N50,HM20N50A,HM40DN04K,HM30N03K,HM100N03K,HM1404,HM3207BD,HM2301KR,HM100N03D,HM45N02D,HM4885A,HM100P03,HM4884Q,HM30N02D,HMS310N85LL,HMS330N06,HM100N02K,HM5N06APR,HM09P12D,HM70N75,HM4260,HM5P15D,HM45P02D,HMS320N04LL,HMS10N80,HM2810D,HMN9N65Q,HM4P10D,HM50N06KA,HM70N80,HM4485,HMN9N65D,HM4484,HM70N88,HM25N60A,HM4P10R,HM4487,HM30P02K,HMC15N65D,HM3205BK,HM7N80F,HM730F,HM2N10B,HM2N10C,HMS3N70,HM50N08,HM50N06,HM3N150,HM50N03,BSS84,HM10N60F,HMS50N06K,HMC8N65K,HMC8N65Q,HMC8N120K,BSS138DM,HM4485A,HM45N06D,HM40P04,HM4030,HM4264,HM6604BWKR,HMS4030D,HM15N25K,HM4486A,HM4110T,HM50N20,HM4P15Q,HM4P10PR,HM4485E,BSS138DW,HM100P03K,HM4485B,HMS100N85D,HMS100N85G,HMS100N85K,HM840F,HM4487B,HM4487A,HMS3N65,HM15N02Q,HM2N60,HM2310PR,HM7002KR,HM12N60F,HMS5N65R2,HM8820E,HM17N10,HMS85N10K,HMS85N10G,HM10N80F,HMS85N10D,HM35P03KA,HM45P02Q,HM30P03Q,HM10N80A,HM8N65K,HMS330N06LL,HM8N65F,HMS8N70F,HM3401DR,HM4440A,HM45P03K,HM9N20K,HM15N25F,HMS8N70K,HM3400KR,HM4616D,HM5P55R,HM16N65F,BSS84DM,HM4616A,HM10N10Q,HM4412,HMS40N10KA,BSS84DW,HM10N10K,HMC8N120,HM4615Q,HMS3N70K,HM75N06KA,HMS3N70F,HM4885,HM4884,HM60P06K,HM50N03K,HMS3N70R,HM4887,HM4409,HM15N120FT,HM4407,HM4616Q,HM2302F,HM2302G,HM2302D,HM60P06,HM2302E,HM2302B,HM80N15,HM4618A,HMC20N120D,HM3N30R,HMS190N04D,HM35P03D,HM35P03K,HM4435,HMS15N70Q,HM4438,HM50P35DE,HM10DP06D,HMS15N70F,HM4437,HM2N50R,HMS15N70K,HM2301E,HM4N10D,HM40N20D,HM2301D,HM2301B,HM7002K,HM40N10KA,HMS18N10Q,HMS200N03D,HM6602,HM4924/B,HM4421,HM4618Q,HMS18N10D,HM6604,HMS100N20D,HM120N04,HM70N75D,HM2300B,HMS80N25,HM120N03,HMS5N80,HM35N03D,HMS5N70,HM4453,HM4450,HM8205D,HM80N70,HM3N30PR,HM10SDN06D,HMC20N65D,HMS80N10,HM25N65A,HM3N100,HM4924B,HMS5N90,HM4443,HM4449,HM1P10MR,HM4447,HM20N15D,HM60N06,HM60N05,HMS40N10D,HM60N08,HM60N02,HMS15N50F,HM60N04,HMS15N50D,HM60N03,HMS65N65T,HMS80N85D,HMS125N10D,HM4240,HMS21N65,HM4480,HM50P06,HM50P03,HM50P02,HM3N10A,HM9926,HM2N65PR,HM6P15K,HM35N03Q,HM02P30R,HM8205A,HM6400,HM2318APR,HMS5N65,HM6401,HM3N120,HM6408,HMS40N10A,HM6409,HM75N80,HM13P10K,HMS10DN08Q,HM10DN06Q,HM25N06D,HM60N03D,HM6N10R,HM2302BKR,HM4812,HM4813,HM25N10,HM60N03K,HMS4438,HMS85N08K,HM2302KR,HM70P04K,HM2N50PR,HMS16N70,HM150N03,HM60N04K,HM3710,HM4805,HM4803,HMS260N10LL,HM7N60,HM18N40F,HMS5N70F,HMS135N10K,HM3N70I,HM18N40A,HM3N70K,HM18DP03Q,HMS5N70K,HMS80N25D,HM4830,HM18DP03D,HM60N05K,HM45P03,HMS5N70
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。
原厂动态 发布时间 : 2024-08-26
【视频】EPC发挥其GaN技术优势，将帮助实现高效能电机驱动应用和DC/DC转换器
型号- EPC9173,EPC2302,EPC2304,EPC2306,EPC2305,EPC2308,EPC2307,EPC23102
【元件】EPC新推80V氮化镓晶体管EPC2204A/EPC2218A，具有较低的栅极电荷，可用于自动驾驶激光雷达
EPC推出了两颗新的80V AEC-Q101认证的氮化镓晶体管（GaN FETs），为设计者提供了比硅MOSFET更小、更高效的解决方案，可用于汽车48V-12V DC-DC转换、信息娱乐和自动驾驶的激光雷达。
新产品 发布时间 : 2022-12-29
【元件】使用EPC新款50V GaN FET设计更高功率密度的USB-C PD应用，尺寸仅为1.8 mm²
EPC推出了50V、8.5mOhm的EPC2057 GaN FET，尺寸仅为1.5mm x 1.2mm，为USB-C PD应用提供了更高的功率密度。加利福尼亚州埃尔塞贡多—2024年6月—EPC是增强型氮化镓(GaN) 功率FET和IC的全球领导者，推出了50V、8.5mΩ的EPC2057。该GaN FET专为满足高功率USB-C设备的不断发展需求而设计，包括消费电子、车载充电和电动出行设备。
产品 发布时间 : 2024-06-26
【应用】EPC车规级GaN场效应管EPC2203应用于激光雷达，脉冲电流可达17A，漏源耐压值可达80V
本文主要介绍EPC汽车级GaN场效应管EPC2203在激光雷达上的应用，主要用在激光雷达发射部分，用于控制激光器的快速开关，优势：漏源耐压值可达80V；持续电流1.7A，最大脉冲电流17A；漏源电阻仅80mΩ，可有效降低系统损耗等。
应用方案 发布时间 : 2022-12-21
EPC GaN FET助力DC/DC转换器实现功率密度和效率基准
EPC GaN FET与Analog Devices驱动器和控制器相结合，为客户简化氮化镓基设计、提高其效率、降低散热成本、助力计算、工业和消费类应用的DC/DC转换器实现最高功率密度。
应用方案 发布时间 : 2024-02-29
Design Higher Power Density USB-C PD Applications with New 50V GaN FET in Tiny 1.8mm² Footprint from EPC
EPC, the world’s leader in enhancement-mode gallium nitride (GaN) power FETs and ICs, launches the 50 V, 8.5 mΩ EPC2057aN FET is specifically designed to meet the evolving needs of high-power USB-C devices including those used in consumer electronics, in-car charging, and eMobility.
产品 发布时间 : 2024-06-13
电子商城
现货市场
服务
满足150W内适配器、PD快充、氮化镓快充等主流产品测试需要；并可查看被测开关电源支持协议，诱导多种充电协议输出，结合电子负载和示波器进行高精度测试。测试浪涌电流最大40A。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
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