火災(zāi)的發(fā)生，讓我們重新思考高效的電氣化（2）

我們會(huì)在不久的將來看到鎵的高壓應(yīng)用嗎?或者我們可以在哪里做一些事情，比如通過氮化鎵芯片運(yùn)行列車級(jí)電壓?

這是一個(gè)非常有趣的問題。我在這個(gè)行業(yè)中學(xué)會(huì)了永遠(yuǎn)不要說永遠(yuǎn)。要知道，有多少人稱摩爾定律終結(jié)。他們錯(cuò)了二十年。我不想說永遠(yuǎn)。但我認(rèn)為我們現(xiàn)在處于 750 伏的水平。這就是我們商業(yè)化的地方，這對(duì)于小型電源中的反激式轉(zhuǎn)換器來說是一個(gè)很好的電壓。但我認(rèn)為對(duì)于電動(dòng)汽車來說它有點(diǎn)偏低，例如，由于發(fā)電，電壓可能高達(dá) 550，即使在 400 伏電池上也是如此。而在 800 伏電池中，您需要的還不止這些。

所以我認(rèn)為在短期內(nèi)，我們將看到碳化硅承擔(dān)更高電壓應(yīng)用的大部分重任。氮化鎵是消費(fèi)產(chǎn)品中極具成本效益、高效的終端。你知道，插入電源的東西。

我想問一下你們都擁有的 InnoSwitch 3 產(chǎn)品，其中包含所有三種晶體管。你能稍微介紹一下嗎?

InnoSwitch 3 是一個(gè)反激式轉(zhuǎn)換器，可能應(yīng)該啟動(dòng)它。所以反激式轉(zhuǎn)換器，它的集成度非常高。所以它有主控制器、主開關(guān)、副控制器和一個(gè)幾乎是瞬時(shí)的隔離反饋機(jī)制。這是一個(gè)磁電偶。所以你不要使用光耦合器。它是一個(gè)單芯片電源，您可以或多或少地獲得，但其中的主要開關(guān)可以是硅或氮化鎵或碳化硅。

當(dāng)我們看到非常低的功率時(shí)，我們會(huì)使用硅。適用于需要高效率或 30 瓦及以下電源的洗衣機(jī)或洗碗機(jī)的小型備用轉(zhuǎn)換器。原因是氮化鎵非常好，導(dǎo)電性好，以至于你需要的零件太小了，你拿不起來。你必須使用硅膠，因?yàn)樗强芍圃斓?，而氮化鎵變得太小了?

那么從大約 30 瓦到 240 瓦，這是我們?cè)诓恍枰崞鞯那闆r下使用我們的反激式產(chǎn)品達(dá)到頂峰的地方。所以開關(guān)可以是散熱器——少到幾百瓦。那就是氮化鎵。這只是一項(xiàng)了不起的工作，我們?cè)?93% 到 95% 的范圍內(nèi)獲得了非常高的效率，具體取決于您如何配置它。

在過去的幾年里，我們已經(jīng)從 90% 到 95%，這是損失的一半。一半的損耗意味著您可以在同一封裝中將功率翻倍，而無需散熱。

是的。這很整潔。然后碳化硅是一個(gè) 1700 伏的初級(jí)開關(guān)。相同的封裝，相同的控制器，但 1700 伏開關(guān)。所以你可以在應(yīng)用中使用它，就像我說的，比如電動(dòng)汽車，用于應(yīng)急電源。是的，這就是產(chǎn)品。我們一直在將這種氮化鎵技術(shù)應(yīng)用到其他應(yīng)用中。功率因數(shù)校正是我們關(guān)注的一項(xiàng)。關(guān)于氮化鎵的一個(gè)真正巧妙的事情是，作為一名工程師，你回想一下你在大學(xué)的第一堂 EE 101 課，老師會(huì)在白板上拋出一個(gè)開關(guān)，并教你開關(guān)的工作原理。但是很快，你就會(huì)了解晶體管是如何工作的，然后你就會(huì)意識(shí)到，呃——哦!這些東西并不理想，對(duì)吧?這里有電容，那里有電阻。

事實(shí)證明，幾乎所有電源拓?fù)涠贾荚诳朔涣奸_關(guān)的有害寄生效應(yīng)。所以氮化鎵——因?yàn)樗哂蟹浅５偷碾娙?，它具有低?qū)動(dòng)能量，你不必將大量能量投入到柵極中，而且它具有非常高的電導(dǎo)率——它更接近于你的講師的理想開關(guān)。已經(jīng)在 EE 101 中了解過。這意味著，因?yàn)槟槐乜紤]一大堆寄生參數(shù)，所以您可以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到性能并且毫不妥協(xié)。

這就是我們能夠用這個(gè) PFS 5(超級(jí) PFS 5 產(chǎn)品)做的事情，我們將功率因數(shù)校正器組合在一起，它是一個(gè)小型表面貼裝封裝，不需要散熱器，并且可以提供 98% 以上的能量高效、完美的。

我們還開發(fā)了另一種產(chǎn)品，它實(shí)際上是硅。這是我們真正引以為豪的產(chǎn)品。這是我們的下一代 LLC 轉(zhuǎn)換器。我們使用硅來實(shí)現(xiàn)它。我們有一個(gè)氮化鎵開關(guān)，如果我們?cè)敢?，我們有一個(gè)碳化硅開關(guān)，但我們?yōu)榇耸褂昧艘粋€(gè)硅開關(guān)。問題是，嗯，為什么?當(dāng)你擁有所有花哨的東西時(shí)，為什么還要使用硅?

它是電視或主機(jī)游戲通行證獎(jiǎng)或 PC 通行證，一體化計(jì)算機(jī)。它適用于那些類型的應(yīng)用程序。事實(shí)證明，因?yàn)樗侵C振的，它在零電壓下切換，這就是它的設(shè)計(jì)運(yùn)作方式，你只關(guān)心電導(dǎo)率。您并不真正關(guān)心電容。因此，如果您在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到諧振，即諧振轉(zhuǎn)換器，氮化鎵會(huì)給您帶來一些好處，但不足以在大多數(shù)情況下真正產(chǎn)生可想象的差異。因此，我們?yōu)樵撎囟óa(chǎn)品選擇了硅晶體管，只是為了證明我們不是 GaN 狂熱者。