【应用】不受电源线束缚的氮化稼半导体技术助力医疗器械

2018-05-22 EPC
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氮化镓半导体技术在医疗应用中的贡献除了节省开销外,更重要的是它对干预速度,诊断准确性和患者舒适度的贡献。由于其优越的性能和小尺寸,氮化镓组件(场效应晶体管和集成电路)正在实现如无线充电、更高分辨率的诊断和精密手术机器人等终端应用。这些应用正在改善提供医疗保健的方式。


氮化稼半导体技术的应用特点之一是不受电源线的束缚。这不仅使患者和卫生工作者的生活更轻松,而且还增加了安全性,并使医疗保健的管理能更快更有效地进行。比如医疗团队在抢救室时不必插电源车,也不必担心可能干扰静脉输液的电线缠结等问题。


从病人的角度出发,它能消除从身体延伸出来的易感染电线以便为心脏泵补充电池。在诊断过程中,只需考虑显着提高扫描设备(如超声波图和MRI)的分辨率的影响,或者吞下嵌入丸剂中的小型化X射线机进行结肠镜检查的能力。而且,对于错综复杂的手术,使用GaN元件的机器人具有精确的定位功能。氮化镓技术正在改善医疗保健领域。其应用有如下几点。


一、对于医院来说,可应用于不受限制的紧急推车,不插电的床边监测仪器等

医疗急救室环境与关键设备


氮化稼应用可以让医护人员体验到无需“查找电源插座”即可使设备随时可用的优势。对于氮化镓在急救室的应用来说来说,其特点在于易于移动仪器。这可以避免意外拔出关键设备,减少电击风险,减少细菌繁殖的可能性。即使在病人的床边,也不会有电源线,无线充电的新兴可用性正在使无线医疗车和动力床边架成为现实。


而无线充电的发展是电子行业的一次革命。包括惠普,德州仪器,三星和Witricity在内的行业领导者已经建立了一个联盟(AirFuel™联盟),用于对计算设备进行无线充电。同样的技术适用于医院环境,它使用6.78和13.56 MHz的频率,这是MOSFET不能有效获得的速率。除了方便之外,无线电源还增加了健康职业的安全性,否则这些职业人员必须通过患者环境中的“电缆杂波”来避开或跨越。


增强型氮化镓的功率管理器件领先供应商EPC推出的EPC2039增强型功率晶体管可用于脱离电源线的各种医疗器械。其晶片尺寸为: 1.35mm x1.35mm,其特点有更低开关损耗及更低驱动功率、更低传导及开关损耗、零反向恢复损耗等。这一型号晶体管具备小巧尺寸、散热效率及高频开关等优势,为医疗应用的机械人提供具有高分辨率的马达控制。


二、对于病患来说,可应用于心脏泵、假肢、肌肉和神经刺激器和电动轮椅充电等

患者无线电力应用

除了在急诊室内放置手推车之外,氮化硅技术还提供无线电源,对于病患来说,可以使病人在卧床不起时更舒适,并增加病人行走时的活动自由度。目前正在开发和临床试验中的氮化镓技术还有许多针对无线电力传输的高影响应用。这些应用涉及心脏监测器和神经刺激器,它们不需要导线(易于感染的导线)从身体突出以便“插入”电源。无线充电不仅更方便,对患者来说更安全,因为突出的导线是潜在的感染源。斯坦福大学正在开展这项应用方面的工作,工程师们已经发明了一种安全的方式,以无线方式将能量转移到体内的医疗芯片。


EPC推出的EPC2107具集成式同步自举电路的半桥式增强型氮化镓功率晶体管可用于给患者体内的医疗芯片充电。其晶片尺寸为: 1.35mm x 1.35 mm。在面向移植器件的应用中,eGaN FET的开关速度实现了对设备进行无线电源充电,减省了需要穿过皮肤层的电源线、降低死亡率而同时使患者于医疗期间,能够维保生活质量。


三、对于诊断来说,可应用于MRI,结肠镜检查


采用EPC的eGaN场效应晶体管放大器应用于传统的MRI射频线圈


分辨率是所有医疗扫描设备的关键属性,例如声谱图,CAT扫描和MRI成像。成像设备制造商可以使用eGaN FET和IC来提高仪器进行扫描测量的速度和精度。在MRI系统的情况下,eGaN场效应晶体管可用于发射功能。这需要非常高的射频功率,使电源和功率放大器都受到热量的限制。eGaN FET和IC的尺寸非常小,效率非常高,可以将发射功能放置在靠近患者的位置,从而实现更高的功率,使其成像速度更快。这种更快的成像可以被用来在更高分辨率的同时具有更多的图像切片,或缩短扫描时间以提高设备使用效率。


也许由极小尺寸的eGaN场效应晶体管实现的最具创新性的医疗应用是“结肠镜检查药丸”。该药丸包含一个微型X射线机,在摄入后(不需要预清洗)创建了一个3-D肠道通过患者消化系统时的图像。扫描的图像由放置在患者身上的接收单元无线传输得到。药丸通过患者系统后,医生可以分析存储在接收单元上的数字信息。与传统的结肠镜检查相比,其不会对过夜做准备感到不适!


EPC推出的EPC8004增强型功率晶体管就可用于这种应用。其晶片尺寸为: 2.05 mm x 0.85 mm,具有开关频率更快、效率更高、占板面积更小等优点。由于eGaN FET提供改善了的扫描速度,因此可以使用更多线圈,从而减少对磁场的干扰,以及降低成像设备的整体功耗。除此之外,EPC2012C还可用这种于非侵入性“结肠镜检查丸”。


总结:氮化镓技术用于医疗应用

随着氮化镓技术的出现,半导体世界正在经历一场技术革命。许多医疗应用正在利用高性能eGaN FET和IC。提高医疗质量的应用包括:

·对包含紧急器械的重要“医疗车”解除束缚,降低造成细菌感染的概率,以及更快,更容易地处理患者。

·消除患者体内突出易感染的“导线”的必要性,因为它们需要为心脏泵或神经刺激器提供动力。

·提高身体扫描设备(如MRI设备)的分辨率,以更低的成本提供更准确的病人情况信息。

·引入新的诊断程序,如“结肠镜检查药丸”,为医生提供更精确的关键信息,同时让病人更舒适。

·为手术应用中使用的医疗机器人提供更高的分辨率


氮化镓技术有助于医疗保健方面的重大改进,而这仅仅是一个开始!

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  • redsky Lv5. 技术专家 2020-01-06
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  • crystal529 Lv5. 技术专家 2019-12-24
    学习了
  • hghee Lv8. 研究员 2019-11-25
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产品型号
品类
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VDSmax(V)
VGSmax(V)
Max RDS(on) (mΩ) @ 5 VGS
QG typ(nC)
QGS typ (nC)
QGD typ (nC)
QOSS typ (nC)
QRR(nC)
CISS (pF)
COSS (pF)
CRSS (pF)
ID(A)
Pulsed ID (A)
Max TJ (°C)
Package(mm)
Launch Date
EPC2040
Enhancement Mode Power Transistor
Single
15
6
30
0.745
0.23
0.14
0.42
0
86
67
20
3.4
28
150
BGA 0.85 x 1.2
Apr, 2017

选型表  -  EPC 立即选型

【产品】超小封装尺寸氮化镓功率晶体管(4.1mm×1.6mm),栅极电荷QG典型值仅8.7nC

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2023/11/29  - EPC  - 商品及供应商介绍 代理服务 技术支持 批量订货 查看更多版本

EPC(宜普)增强型氮化镓功率晶体管技术简介(中文版)

型号- EPC2014,EPC2016,EPC2015,EPC9203,EPC9049,EPC9046,EPC9201,EPC9047,EPC9124,EPC9048,EPC9041,EPC9040,EPC2102,EPC2024,EPC2104,EPC8009,EPC2103,EPC8008,EPC2029,EPC2106,EPC2105,EPC2108,EPC8002,EPC2021,EPC8007,EPC9057,EPC2020,EPC9014,EPC2023,EPC2100,EPC8005,EPC8004,EPC9055,EPC9050,EPC9051,EPC9509,EPC2035,EPC2014C,EPC2039,EPC9507,EPC9029,EPC2030,EPC9106,EPC9024,EPC2031,EPC9022,EPC9060,EPC9061,EPC9062,EPC2015C,EPC9038,EPC9115,EPC9039,EPC2007C,EPC9034,EPC9078,EPC9111,EPC9035,EPC9112,EPC9036,EPC2001,EPC9510,EPC9037,EPC9114,EPC9030,EPC9031,EPC9032,EPC9033

2017年07月13日  - EPC  - 应用笔记或设计指南 代理服务 技术支持 批量订货

【产品】EPC推出eGaN功率晶体管,突破了硅器件之前无可匹敌的成本/速度壁垒

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2018-07-14 -  新产品 代理服务 技术支持 批量订货

增强型氮化镓功率晶体管技术应用简介

型号- EPC2212,EPC2214,EPC2059,EPC2216,EPC2215,EPC2218,EPC2050,EPC9126,EPC2052,EPC2051,EPC2054,EPC2053,EPC2055,EPC9086,EPC2218A,EPC90153,EPC2102,EPC2101,EPC2104,EPC2103,EPC2106,EPC2105,EPC2107,EPC2065,EPC90151,EPC90152,EPC21702,EPC2100,EPC2067,EPC2221,EPC21701,EPC2066,EPC90150,EPC9097,EPC90145,EPC90142,EPC9098,EPC90143,EPC9099,EPC9092,EPC90148,EPC90149,EPC90146,EPC9094,EPC90147,EPC2219,EPC9091,EPC2619,EPC2036,EPC2035,EPC2038,EPC2037,EPC2014C,EPC9507,EPC2031,EPC2152,EPC9063,EPC9126HC,EPC9186,EPC2204A,EPC9061,EPC2308,EPC2307,EPC9005C,UP1966E,EPC2203,EPC9004C,EPC2204,EPC2207,EPC2206,EPC2044,EPC9194,EPC2012C,EPC9049,EPC2252,EPC9166,EPC9167,EPC9041,EPC9162,EPC9163,EPC9165,EPC7020,EPC9160,EPC9040,EPC2302,EPC2001C,EPC2304,EPC2306,EPC2305,EPC8002,EPC9177,EPC9167HC,EPC9179,EPC9173,EPC9174,EPC9055,EPC9176,EPC9170,EPC9050,EPC9171,EPC9051,EPC9172,EPC7007,EPC2034C,EPC7002,EPC9148,EPC2071,EPC7001,EPC23101,EPC23102,EPC23103,EPC9144,EPC90140,EPC23104,EPC2111,EPC7004,EPC7003,EPC90132,EPC9022,EPC9143,EPC90137,EPC90138,EPC90135,EPC7019,EPC7018,EPC9038,EPC9159,EPC9039,EPC9156,EPC21603,EPC9036,EPC9157,EPC9037,EPC2088,EPC7014,EPC21601,EPC9158,EPC90122,EPC9151,EPC90123,EPC90120,EPC9153,EPC90121,EPC9154,EPC90124,EPC9150,EPC90128

2023/11/29  - 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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EPC推出新型200V eGaN FETs(氮化镓增强型功率晶体管),相比于传统的硅功率MOSFET的性能提高了一倍。新第五代设备的尺寸仅为上一代产品的一半,栅电极和源电极之间的距离有所减小,金属层的厚度增加等诸多改进使第五代FET的性能提高了一倍。

2020-11-04 -  新产品 代理服务 技术支持 批量订货

宜普将在CES 2024展示基于氮化镓技术的消费电子应用场景,分享为该领域产品增强功能和性能的解决方案

增强型氮化镓(eGaN®)FET和IC领域的全球领导者宜普电源转换公司(EPC)将在CES 2024展会展示其卓越的氮化镓技术如何为消费电子产品在功能和性能方面做出贡献 ,包括实现更高效率、更小尺寸和更低成本的解决方案。CES展会期间,EPC的技术专家将于2023年1月9日至12日在套房与客户会面、进行技术交流、讨论氮化镓技术及其应用场景的最新发展。

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