• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

氮化镓功率管(eGaN FET)将会把电源效率,频率 带到一个新的高度

  1: 与硅技术相比GaN技术有什么优势?
 与硅或碳化硅相比,氮化镓(GaN)是一种具有更高电气性能的半导体产品。采用氮化镓的器件将具有更低的导通损耗(更低的Rds(on))和更高的频率响应性能。GaN还具有更高的击穿电压,而且随着击穿电压的升高,Rds(on)阻值增加幅度也没有硅或碳化硅那么大。所有这些属性意味着与相同性能的硅或碳化硅器件相比,GaN器件体积更小,而且成本也会很快变得更低。

   2:GaN器件有何竞争优势?
       已推出增强型(通常是在关闭状态)的功率GaN晶体管(eGaN: enhancement mode gallium nitride)。这些器件的性能就像功率MOSFET和IGBT一样,但在相同尺寸条件下具有更好的功率和频率特性,导通电阻Rds(on)的范围从4mΩ〜100mΩ。击穿电压范围可以从40V〜200V,并且还将于2011年12月推出击穿电压为400V和600V的产品。随着击穿电压的提高,这些优势将越来越明显。由于GaN不像MOSFET那样有寄生PN二极管,也没有功率MOSFET中存在的反向恢复问题,eGaN是利用多数载流子提供反向二极管特性,因此不会产生使用功率MOSFET时出现的反向恢复损耗。

   3:eGaN产品的最佳应用是什么?
eGaN可以工作在很高的频率,因此可以应用于约1GHz以下的射频市场。EPC的eGaN器件可在具有相同额定值的功率MOSFET应用时使用。用于计算机和网络通信产品的DC/DC转换器、以太网供电(PoE)、D类音响和LED照明,我们eGaN即将面世的产品也将首先应用在这些领域。

  4: 为什么说eGaN能够取代功率MOSFET和IGBT?
 设计师在决定改用新技术之前需要考虑四个关键因素:一是新技术能否支持老技术无法支持的应用?二是新技术是否容易使用?三是新技术是否能够大幅降低最终产品成本?四是新技术是否绝对可靠?如果将EPC的eGaN产品用于最高性能的功率MOSFET应用领域,那么对这些问题的回答都将是“肯定的”。 eGaN的使用方式与MOSFET非常相似. EPC器件都是采用倒装工艺,为什么不采用像MOSFET那样的传统封装?
 为了实现高质量的封装,需要做到:保护器件免受环境干扰、具有低的寄生参数、高效地散热。EPC器件已经在晶圆处理过程中做了封装,因此不需要额外封装就能保护器件不受环境干扰。与传统封装的晶体管相比,设计师可以充分发挥更小、具更低寄生电感和电阻EPC的eGaN器件。此外,我们的eGaN还是一种双面冷却型器件,允许从电路板上散发热量.

目前氮化镓功率管的代表企业有EPC(efficient power conversion)等.

 

  

全部回复(64)
正序查看
倒序查看
wlonglu
LV.3
2
2011-06-23 14:53
迷芒中先坐下
0
回复
2011-06-23 15:03
@wlonglu
迷芒中先坐下[图片]

 

从上图可以看出,氮化镓功率管在理论上比硅MOS,SiC有非常大的优势。

0
回复
2011-06-23 15:13
@chenyl1980
[图片] 从上图可以看出,氮化镓功率管在理论上比硅MOS,SiC有非常大的优势。

开关管的损耗主要由:开关损耗和导通损耗组成,开关损耗由开关管的Qg决定,导通损耗由Rdson决定,所以Qg*Rdson的大小决定的功率管的损耗大小,Qg*Rdson越小越好,请看下图现在氮化镓的优势: 

0
回复
2011-06-23 15:18
@chenyl1980
开关管的损耗主要由:开关损耗和导通损耗组成,开关损耗由开关管的Qg决定,导通损耗由Rdson决定,所以Qg*Rdson的大小决定的功率管的损耗大小,Qg*Rdson越小越好,请看下图现在氮化镓的优势:[图片] 
48V输入,1.2V输出(看看氮化镓比目前市场上最好的Si MOSFET的优势) 
0
回复
2011-06-23 15:24
@chenyl1980
48V输入,1.2V输出(看看氮化镓比目前市场上最好的SiMOSFET的优势)[图片] 
 用氮化镓功率管设计的高功率密度的1/8砖转换器
0
回复
2011-06-23 15:29
@chenyl1980
[图片] 用氮化镓功率管设计的高功率密度的1/8砖转换器
用100V的氮化镓开发测试12V:input, output:3.3V( operation frequency:350kHz,500kHZ,1MHz)的效率曲线图 
0
回复
2011-06-23 15:48
@chenyl1980
用100V的氮化镓开发测试12V:input,output:3.3V(operationfrequency:350kHz,500kHZ,1MHz)的效率曲线图[图片] 

 

0
回复
2011-06-23 16:37
@chenyl1980
[图片] 用氮化镓功率管设计的高功率密度的1/8砖转换器
从图片和上面的介绍来看,做高密度电源确实有很大的优势哦!
0
回复
chenyl1980
LV.3
10
2011-06-24 11:25
@xiangmifan
从图片和上面的介绍来看,做高密度电源确实有很大的优势哦!

GaN现在还才刚刚开始,以后的优势更大,听说现在用Si(硅衬底干GaN)做得最好的就是EPC,

www.epc-co.com. 听说这家的氮化镓管子(GaN)用一颗1206贴片电阻大小管子能做到几十安培,相比Si MOS其功率密度得到非常大的提高。

做为一个工程师非常期待氮化镓(GaN)时代的到来

 

0
回复
998lllll
LV.8
11
2011-06-24 12:29
@chenyl1980
GaN现在还才刚刚开始,以后的优势更大,听说现在用Si(硅衬底干GaN)做得最好的就是EPC,www.epc-co.com.听说这家的氮化镓管子(GaN)用一颗1206贴片电阻大小管子能做到几十安培,相比SiMOS其功率密度得到非常大的提高。做为一个工程师非常期待氮化镓(GaN)时代的到来 
非常期待
0
回复
chenyl1980
LV.3
12
2011-06-24 13:46
@998lllll
非常期待

 发一张氮化镓(GaN)管子的结构图片欣赏下:是在Si 衬底上做氮化镓(GaN),这样的氮化镓(GaN)管子成本和Si MOS差不多,但性能就好了非常多。

0
回复
zvszcs
LV.12
13
2011-06-24 15:13
@chenyl1980
[图片] 发一张氮化镓(GaN)管子的结构图片欣赏下:是在Si衬底上做氮化镓(GaN),这样的氮化镓(GaN)管子成本和SiMOS差不多,但性能就好了非常多。

好期待哦,就怕你价格下不来

0
回复
wlonglu
LV.3
14
2011-06-24 23:08

兄台:

有管子的价钱同知料没有传一份看看:HNLONG126@126.COM

0
回复
chenyl1980
LV.3
15
2011-06-25 17:13
@wlonglu
兄台:有管子的价钱同知料没有传一份看看:HNLONG126@126.COM
好的。
0
回复
翔飞梦
LV.4
16
2011-06-28 16:56
@chenyl1980
好的。

不错,有吸引力

0
回复
chenyl1980
LV.3
17
2011-06-28 17:14
@翔飞梦
不错,有吸引力
 
0
回复
misterxie
LV.1
18
2011-06-28 17:27
@chenyl1980
[图片] 
关注
0
回复
xiangmifan
LV.2
19
2011-07-04 14:06
@chenyl1980
GaN现在还才刚刚开始,以后的优势更大,听说现在用Si(硅衬底干GaN)做得最好的就是EPC,www.epc-co.com.听说这家的氮化镓管子(GaN)用一颗1206贴片电阻大小管子能做到几十安培,相比SiMOS其功率密度得到非常大的提高。做为一个工程师非常期待氮化镓(GaN)时代的到来 

您好!我有到您提供的网站了解了一下贵司相关产品。不过感觉驱动电压是不是太低了点呢怎么才5V?还有目前市面上能找到相匹配的驱动IC吗?

0
回复
chenyl1980
LV.3
20
2011-07-05 20:51
@xiangmifan
您好!我有到您提供的网站了解了一下贵司相关产品。不过感觉驱动电压是不是太低了点呢怎么才5V?还有目前市面上能找到相匹配的驱动IC吗?

驱动电压为5V, 其驱动损耗会更小,是功率管以后的一个发展趋势,目前有NS的LM5113跟EPC的eGaN相匹配。

0
回复
230zhoucang
LV.1
21
2011-07-05 21:02
@misterxie
关注

很期待,高压部分的产品 这样在做高效率,小体积的 电源,优势非常大。

0
回复
samuel21zj
LV.4
22
2011-07-14 22:05
@230zhoucang
很期待,高压部分的产品这样在做高效率,小体积的电源,优势非常大。

现在相比同规格的SI管价格相差几倍啊?期待啊!

0
回复
zvszcs
LV.12
23
2011-07-15 07:51
@samuel21zj
现在相比同规格的SI管价格相差几倍啊?期待啊!

估计5倍,

0
回复
2011-07-15 08:58
@chenyl1980
[图片] 

不知什麼時候Vgs可以改成12V,不然現行的IC都無法直接配合。

0
回复
chenyl1980
LV.3
25
2011-07-15 17:47
@samuel21zj
现在相比同规格的SI管价格相差几倍啊?期待啊!

22楼的,暂时价格比SI稍微贵一些,但从长期来看,比SI 还要更便宜,请看以下EPC公司的价格分析图:

 

如果对氮化镓功率管感兴趣可以联系:larry.chen@epc-co.com

 

0
回复
chenyl1980
LV.3
26
2011-07-15 17:49
@zvszcs
估计5倍,[图片]
比现在的SI MOS贵一点点,呵呵。
0
回复
chenyl1980
LV.3
27
2011-07-15 17:58
@peterchen0721
不知什麼時候Vgs可以改成12V,不然現行的IC都無法直接配合。

用5V驱动,驱动损耗更小,更加适合高频,降低Vgs电压已经是功率管的一个发展趋势,上个月6月20号NS(NATIONAL SEMICONDUCTOR)在上海PCIM时已经正式推出了5V驱氮化镓功率管驱动IC LM5113.接下来还会有更多的跟氮化镓相配合的IC推出。

 

 

0
回复
zvszcs
LV.12
28
2011-07-15 20:54
@chenyl1980
用5V驱动,驱动损耗更小,更加适合高频,降低Vgs电压已经是功率管的一个发展趋势,上个月6月20号NS(NATIONALSEMICONDUCTOR)在上海PCIM时已经正式推出了5V驱氮化镓功率管驱动ICLM5113.接下来还会有更多的跟氮化镓相配合的IC推出。[图片]  
报个价看看,大家看看
0
回复
samuel21zj
LV.4
29
2011-07-15 22:17
@chenyl1980
22楼的,暂时价格比SI稍微贵一些,但从长期来看,比SI还要更便宜,请看以下EPC公司的价格分析图:[图片] 如果对氮化镓功率管感兴趣可以联系:larry.chen@epc-co.com 

恩,期待早日做到比SI低啊,呵呵

0
回复
chenyl1980
LV.3
30
2011-07-16 09:10
@zvszcs
报个价看看,大家看看

Hello,28楼的,只要你有高效率,小体积的项目,价格不是问题,你可以到www.epc-co.com看看具体需要的管子型号, 发邮件到:larry.chen@epc-co.com,可以安排工程师和SALES来和你一起沟通。

 

0
回复
zvszcs
LV.12
31
2011-07-16 10:11
@chenyl1980
Hello,28楼的,只要你有高效率,小体积的项目,价格不是问题,你可以到www.epc-co.com看看具体需要的管子型号,发邮件到:larry.chen@epc-co.com,可以安排工程师和SALES来和你一起沟通。 
我们是要上这个项目,DC-DC,我已经在和ON沟通了
0
回复