氮化镓是一种具有较大带隙的下一代半导体技术,已成为精密电力电子学发展的关键。它比硅快20×,可以提供高达3×的功率或充电,其尺寸和重量是硅器件的一半。
在电机驱动应用中,功率器件需要承受过载或故障条件,这些条件会造成器件处于高电压和高电流导通状态且器件处于饱和状态。高温会导致灾难性的破坏。功率器件及其栅极驱动器需要协同工作才能关闭器件,之前将 1us 视为正常响应时间。几项关于 GaN HEMT 的研究报告了更短的 SCWT 时间,这被认为是来自高电流密度,尤其是在低 Rdson 器件中。随着 Vds 升高,SCWT 急剧下降,许多研究表明 Vds ≥ 400V 时小于 500ns。
以高性能GaN器件应对能源管理挑战!
GaN HEMT 器件处于创造新机会以及在广泛的功率转换和功率传输应用中取代现有的硅基设计的最前沿。在本文中,我们将回顾一些更广泛使用的 HEMT 的一些关键器件特性,并尝试强调每个方面的一些权衡。
我的最后一个问题是关于展望未来:您如何看待未来几年的 GaN?与 GaN 竞争的其他宽带隙材料有哪些?所以,我提到了一些关于碳化硅的事情。因此,这些天来,我们也在谈论电动汽车。那么,与其他解决方案相比,GaN 在哪些方面可以提供良好的价值?我们期望在哪里看到下一波增长?
现在讨论的一个主题是器件的热管理方面,而宽带隙半导体、氮化镓,但不仅是碳化硅解决方案,承诺更高的工作温度和更高的效率。如您所知,在将这些设备设计到系统中时,设计人员还需要考虑热管理问题。那么,您的技术战略是什么,您如何看待随着功率密度的增加而对工艺和封装技术的未来发展产生影响的热管理需求?
最新的GaN技术是把逻辑集成到 E-Mode GaN HEMT 中,因此,它可以以最少的工作量与驱动程序和控制器连接,并且还可以节省成本,因此不需要额外的组件。因此,我们的解决方案可以像 MOSFET 一样被驱动。为什么E-Mode GaN HEMT选择集成逻辑而不是 GaN 驱动器的原因是什么吗?
目前有几个 GaN 器件概念。那么,大家能告诉我从设计的角度来看,哪些是主要的,哪些是我们的发展方向?,关于GaN的十件事,有没有你更关注的点?
德州仪器 (TI) 扩展了其高速数据转换器系列,新增了八个逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 系列,可在工业环境中实现高速数据采集。针对工业系统中的实时控制挑战,ADC3660 SAR ADC 具有 14 位、16 位和 18 位分辨率,采样速度范围为 10 到 125 MSPS,声称可将功耗降低 65%,将延迟降低 80%。竞争设备。
5G 应用,从手机和基础设施到互联汽车和工业,都需要电容器技术的新进步。 虽然 5G 手机市场对陶瓷电容器的需求量将增长,但为利用 5G 功能而出现的各种嵌入式工业和汽车应用将推动特种组件类型的技术进步。
这有点像灰姑娘或丑小鸭的童话故事:多年来,各种类型、大小和速度的处理器都是一般媒体关注的迷人主题以及主要的研发投资。与此同时,功率器件——主要是基于硅的 MOSFET 和 IGBT——显然被低估了,并且作为本应乏味的功率利基市场的一部分在背景中萎靡不振。
在半导体外延材料制造过程中,会产生位错,即材料中的缺陷。半导体中的缺陷越多,可以在晶片上生产的可用器件就越少,这会增加成本。此外,不良的材料界面会导致更高的器件通道电阻,从而导致更多的能量在运行过程中被浪费,从而降低芯片的能效。
GaN 半导体是未来节能电动汽车和 5G 网络的关键组成部分。总部位于瑞典隆德的初创公司 Hexagem 正在瑞典研究机构RISE 测试平台 ProNano开发一种解决方案,旨在为更大的电气化和可持续的未来做出贡献。
最近,我会见了 Transphorm 总裁兼联合创始人 Primit Parikh。Parikh 强调,他们的 GaN on Silicon 解决方案是业内唯一通过 JEDEC 认证的产品。
电动和混合动力汽车的设计人员致力于提高能量转换效率,这些设备具有紧凑的封装和高热可靠性电力电子模块的组装,并降低了开关损耗。
2022年6月22日-NSD1624是纳芯微最新推出的非隔离高压半桥驱动芯片,驱动电流高达+4/-6A,可用于驱动MOSFET/IGBT等各种功率器件。
比利时蒙-圣吉贝尔和中国深圳 – 2022年06月20日 – 提供基于碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的耐高温、长寿命的高效、紧凑电机驱动和智能功率模块解决方案的领先供应商CISSOID S. A.(CISSOID),和中国先进电动汽车动力总成制造商 - 深圳市依思普林科技有限公司(依思普林)今日共同宣布:双方已达成战略合作伙伴关系,将共同开展研发项目,使碳化硅功率器件的优良性能在电动汽车动力总成领域得以充分发挥,从而实现电动汽车动力总成的全面优化和深度集成。
在过去的四十年里,由于采用了更好的设计和制造工艺,以及高质量材料的可用性,基于硅技术的功率器件取得了重大进展。然而,大多数商用功率器件现在正在接近硅提供的理论性能极限,特别是在它们阻挡高压的能力、在导通状态下提供低电压降以及它们在非常高的频率下开关的能力方面。
最近可能遇到了“GaN”,它正在一些关键的功率转换应用中取代硅 (Si)。在本博客系列“如何使用 GaN 进行设计”中,我将了解氮化镓 (GaN) 与 Si 的不同之处,以及使用 GaN 创建电源设计时的关键考虑因素。
在 PCB 中提供大铜平面。将器件的裸露焊盘焊接到铜平面上,并将平面延伸到 PCB 的边缘,以增加散热面积。对于四层板,您可以在所有层中使用铜平面来散热,与两层板相比,这反过来可以提高 30% 的性能。PCB 面积越大,由于对流而产生的散热量就越高。提供没有任何中断的铜平面,以便通过平面的热量传播将是有效的。