GaN半橋電源集成電路最大限度地提高性能，降低成本

氮化鎵是一種具有較大帶隙的下一代半導(dǎo)體技術(shù)，已成為精密電力電子學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵。它比硅快20×，可以提供高達(dá)3×的功率或充電，其尺寸和重量是硅器件的一半。

Wise集成公司的WiseGan系列電源設(shè)備包括通過(guò)JEDEC認(rèn)證的WI62120，一個(gè)650v增強(qiáng)模式氮化鎵對(duì)si的集成電路。它利用氮化鎵的固有特性來(lái)提高電流容量、電壓擊穿和開關(guān)頻率，用于從30 W到3 kW的高效和高密度功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用。上個(gè)月，Wise集成公司宣布發(fā)布其第一款商業(yè)產(chǎn)品：120-mΩWI62120半橋式功率電路，它為電力電子設(shè)計(jì)師提供了新的功率密度、性能和成本效益水平。

消費(fèi)者(如用于移動(dòng)和桌面設(shè)備的超高速充電器)、電子移動(dòng)性、工業(yè)交流/直流電源，以及采用無(wú)橋圖騰柱功率因數(shù)校正(PFC)和主動(dòng)鉗回彈(ACF)的設(shè)計(jì)都是目標(biāo)市場(chǎng)。

明智整合公司的首席執(zhí)行官蒂埃里·布切特說(shuō)：“這是一個(gè)加速采用氮化鎵的絕佳機(jī)會(huì)：該技術(shù)在該行業(yè)中占主導(dǎo)地位，隨著它的改進(jìn)，我們可以預(yù)期價(jià)格會(huì)很低?！薄罢缥覀兯吹降哪菢樱M(fèi)者領(lǐng)域的許多客戶正在開始向氮化鎵過(guò)渡。所以這是一個(gè)加速滲透的好機(jī)會(huì)，比如說(shuō)這個(gè)產(chǎn)品沒(méi)有太多的附加值，而且它是一個(gè)低成本的設(shè)備，所以它對(duì)利潤(rùn)不是特別有吸引力，但它的銷量很好。市場(chǎng)想要小巧、高效的電子產(chǎn)品?！?

“在低壓應(yīng)用中，我們也看到了來(lái)自碳化硅的競(jìng)爭(zhēng)，”他繼續(xù)說(shuō)，“觀察到碳化硅市場(chǎng)同樣瞄準(zhǔn)了更低電壓的目標(biāo)也很有趣。”所以有一個(gè)定價(jià)的戰(zhàn)場(chǎng)，因?yàn)槲覀兛梢钥吹揭恍┍阋说某杀竞湍承┨蓟韫?yīng)商。以任何方式使用適當(dāng)?shù)牡壙刂?，我相信價(jià)格將比碳化硅更有競(jìng)爭(zhēng)力。因此，在我看來(lái)，碳化硅可能會(huì)滲透，但只是用于特殊目的，而不是用于一般市場(chǎng)。垂直氮化鎵在商業(yè)化之前還需要研究和開發(fā)?！痹?200V時(shí)，在這種情況下很難與碳化硅競(jìng)爭(zhēng)。今天的氮化鎵方法包括最大化對(duì)標(biāo)準(zhǔn)包裝的使用。

布徹說(shuō)：“今天，在移動(dòng)性方面，我們主要關(guān)注電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車和電動(dòng)摩托車，我們希望成為在這個(gè)市場(chǎng)上使用氮化鎵的主要參與者。”“我們認(rèn)為，這也是我們?cè)诋?dāng)今氮化鎵競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不多的地方推廣我們的技術(shù)的一種方式。”

氮化鎵功率

Wise集成利用了臺(tái)灣半導(dǎo)體制造公司(TSMC)新獲得的650-V GaN/Si技術(shù)，能夠管理從設(shè)備規(guī)范到系統(tǒng)組裝的整個(gè)工業(yè)化流程。

WiseGan將電源開關(guān)集成在同一芯片上的智能功能上。功率晶體管為650ve模式，而智能功能包括柵極控制和保護(hù)電路。

120-mΩWI62120是業(yè)界最緊湊的半橋，具有6×8 PQFN封裝，在高功率密度、性能和BOM成本降低方面最大化客戶優(yōu)勢(shì)。據(jù)Bouchet說(shuō)，他們相信客戶會(huì)發(fā)現(xiàn)它在所有的ACF拓?fù)浜蚉FC-LCC設(shè)計(jì)中都非常有益，這使他們能夠利用更小、更高效、更經(jīng)濟(jì)的電力電子產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。

挑戰(zhàn)在于驅(qū)動(dòng)身上。許多設(shè)備需要帶有驅(qū)動(dòng)程序的氮化鎵設(shè)備來(lái)解決故障。有趣的一點(diǎn)是最優(yōu)控制和包裝。

WiseGan具有優(yōu)化的架構(gòu)，允許標(biāo)準(zhǔn)的基于gan的充電器的體積減少30%。氮化鎵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了極端的性能，而Wise集成專有架構(gòu)通過(guò)減少交流/直流電源轉(zhuǎn)換器的組件數(shù)量，并在不影響性能的情況下實(shí)現(xiàn)高效的解決方案，進(jìn)一步提高了成本性能。

據(jù)發(fā)言者說(shuō)，采用智慧甘技術(shù)的主要好處是：

更智能地使用資源，由于高頻超快切換和減少活動(dòng)面積，提高了性能

更小的組件，以獲得更高的輸出功率和更小的功率損耗

更高的功率密度，集成的氮化鎵設(shè)備能夠在1mhz以上的頻率下運(yùn)行

更高的能源效率(96%，而傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器為94%)

Wise集成公司宣布，它已與Edom技術(shù)公司建立了渠道合作伙伴關(guān)系，以在亞洲各地部署其WiseGan的基于gan的組件組合。WiseGan是一種常見(jiàn)的基本產(chǎn)品，可用于標(biāo)準(zhǔn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如ACF或PFC-LLC的電路板。Edom關(guān)系的最初階段將是促進(jìn)在標(biāo)準(zhǔn)拓?fù)渲惺褂肳iseGan電源設(shè)備，提供最滿足客戶需求的設(shè)計(jì)。第二階段尚未完全實(shí)現(xiàn)。