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相對于微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)的發(fā)展相對緩慢。電子產(chǎn)品的尺寸越來(lái)越小、性能越來(lái)越強，但與之配套的電源卻很久沒(méi)有實(shí)現大幅進(jìn)步。不過(guò)，僵局很快就會(huì )被打破�？偛课挥诿绹又軪l Segundo的Navitas公司（納微半導體）研發(fā)的的GaN（氮化鎵）功率集成電路技術(shù)將為電源技術(shù)帶來(lái)一場(chǎng)革命。 我們知道，要縮小外圍無(wú)源器件的尺寸，電源的開(kāi)關(guān)頻率越高越好。然而，傳統的硅器件不能支持太高的頻率，因為這樣會(huì )導致?lián)p耗過(guò)大，效率下降。新的功率半導體材料如SiC和GaN則可以在更高的頻率下工作，所以這兩種材料成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。 據Navitas（拉丁語(yǔ)“能源”之意）公司共同創(chuàng )始人兼首席技術(shù)官/首席運營(yíng)官Dan Kinzer先生介紹，GaN功率IC可以在高達10MHz的頻率下工作，而且在軟開(kāi)關(guān)模式下其效率不但不會(huì )隨著(zhù)頻率的升高而衰減，反而會(huì )得到提高。因而，GaN功率IC在縮減系統體積、重量和成本的同時(shí)，還可以大幅降低系統能耗，最高可以比硅器件節能5倍。 
當然，GaN功率器件并非Navitas公司所獨有，但GaN功率集成電路的確是Navitas的獨有技術(shù)。也就是說(shuō)，目前僅有Navitas公司可提供GaN功率IC，其他公司生產(chǎn)的不過(guò)是GaN分立器件。 這里要介紹一下新型材料GaN和SiC的特性區別。SiC為垂直結構，更適合1kV以上大電壓應用，如光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等，而GaN為平面結構，與硅材料類(lèi)似，可以制作集成電路，適合1kV以下的各類(lèi)供電應用。2014年才創(chuàng )立的Navitas主攻的就是GaN功率IC這一頗具市場(chǎng)前景的技術(shù)空白。該公司的六位高層管理人士都具有資深技術(shù)背景，就連銷(xiāo)售及市場(chǎng)推廣副總裁Stephen Oliver也持有數項功率半導體專(zhuān)利。如今，該公司發(fā)布的專(zhuān)利總數已經(jīng)超過(guò)200項。 在這里我們不由地感慨一下美國硅谷的人才優(yōu)勢，以及整個(gè)美國教育系統和高科技行業(yè)孕育創(chuàng )新人才的深厚土壤。相比之下，中國經(jīng)濟雖然發(fā)展迅速，但在高端人才方面還十分欠缺，而且孕育、涵養人才的生態(tài)系統與美國相比差距仍然巨大。不過(guò)，中國的優(yōu)勢是，華人人才的年齡更小，時(shí)間在我們這邊。 Navita的AllGaN產(chǎn)品包括單片式GaN功率IC和半橋GaN功率IC，工作電壓在650V，集成有GaN FET、GaN驅動(dòng)器、GaN邏輯（電平轉移、引導、UVLO、擊穿和ESD），如下圖所示。在一片GaN晶片上集成多種電路的設計簡(jiǎn)化了系統，縮小了系統尺寸并優(yōu)化了性能。據介紹，該系列產(chǎn)品最大功率可達3.2kW，用途十分廣泛。
最近，Navitas公司發(fā)布了一款基于GaN功率IC技術(shù)的65W筆記本電腦適配器方案，該方案可讓現有的適配器體積縮小5倍，尺寸相當于手機充電器。詳情點(diǎn)擊這里：http://selenalain.com/thread-516954-1-1.html。實(shí)際上，這只是GaN功率IC技術(shù)應用的開(kāi)端，我們期待它在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，改變我們的生活。 |
