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半导体材料明星产品哪家强? 英飞凌推出氮化镓解决方案

2019-3-3 01:05 PM| 发布者: admin| 查看: 748| 评论: 0

摘要: 比年来,随着第三代半导体质料的迅速发展,其优异性能对新兴财产具有强大的推动作用。而第三代半导体材料中,较常被应用的碳化硅和氮化镓险些成为明星产物,将被广泛应用于光电子器件、电力电子器件等范畴,以其优异 ...

    比年来,随着第三代半导体质料的迅速发展,其优异性能对新兴财产具有强大的推动作用。而第三代半导体材料中,较常被应用的碳化硅和氮化镓险些成为明星产物,将被广泛应用于光电子器件、电力电子器件等范畴,以其优异的半导体性能在各个现代技能领域发挥其重要的革新作用。


    日前,英飞凌在深圳举行了CoolGaN媒体晤面会,正式向中国市场推出氮化镓(GaN)办理方案CoolGaN 600 V增强型HEMT和氮化镓开关管专用驱动IC(GaN EiceDRIVER IC)。英飞凌展示了其产品的优越性:它们具备更高功率密度,可实现更加小巧、轻便的设计,从而低落系统总本钱和运行成本,以及淘汰资本支出。随着CoolGaN 600 V增强型HEMT和GaN EiceDRIVER栅极驱动IC的推出。

 

英飞凌氮化镓解决方案投入量产 

    氮化镓市场增长势头强劲

    氮化镓作为一种宽禁带半导体材料(WBG),与硅等传统的半导体材料相比,能够让器件在更高的电压、频率和温度下运行。早在60年代,氮化镓已经应用于LED产品中,近几年在电源类产品中被市场开始逐渐担当。


    目前,氮化镓属于攀升阶段,处于热门时期。市场上关于氮化镓的解决方案,有三种差别的趋势:


    1.分立式+外部驱动器;
    2.多片集成,开关和驱动虽然是不同的衬底,但是封装在同一个壳子里;
    3.单片集成,氮化镓的开关、驱动、其他器件作为同衬底的一个解决方案。


    关于成熟度来说,分立式器件是目前*成熟的一种解决方案。氮化镓也逐渐在多片集成和单片集成中体现出优势。英飞凌希望在氮化镓领域都有所发展和贡献。

    氮化镓目前的发展十分迅速,未来十年,{方案}氮化镓的器件市场总值有望凌驾10亿美元。从市场分布来说,电源类产品大概占到整个市场的40%左右。在汽车类的应用大概起步得比力晚,但成长非常迅速,未来几年,氮化镓在汽车领域有着非常大的应用市场。

英飞凌CoolGaN制造的代价链


 

    CoolGaN 600 V增强型HEMT:

    英飞凌*新发布的CoolGaN 600 V增强型HEMT接纳可靠的常闭概念,它经专门优化,可实现快速开通和关断。它们可在开关模式电源(SMPS)中实现高能效和高功率密度,其优值系数(FOM)在当前市场上的所有600 V器件中*。CoolGaN开关的栅极电荷极低,且具有少少输出电容,可在反向导通状态下提供优异的动态性能,进而大幅提高工作频率,从而通过缩小被动元器件的总体尺寸,提高功率密度。 英飞凌CoolGaN 600 V增强型HEMT在功率因数校正(PFC)变流器里具有超高的能效(2.5 kW PFC能效 > 99.3%)。相同能效下的功率密度可到达160 W / in3(3.6 kW LLC能效 > 98%)。在谐振拓扑中,CoolGaN线性输出电容可将死区时间缩短至八分之一到十分之一。
放眼市场,CoolGaN拥有行业*的可靠性。在质量控制过程中,昨们不但对器件自己举行全面测试,而且对其在应用情况中的性能进行全面测试。这确保了CoolGaN开关满意甚至优于*高质量尺度。

    CoolGaN 600 V增强型HEMT可提供70 m和190 m的SMD封装,确保良好的散热性能和低寄生效应。通过提供全系列SMD封装产品,英飞凌旨在支持高频运行的应用,如企业级超大规模数据中心服务器、通信整流器、适配器、充电器、SMPS和无线充电设施等。


    氮化镓开关管专用驱动IC(GaN EiceDRIVER IC):


    另一款新推出的氮化镓开关管驱动芯片EiceDRIVER IC——1EDF5673K、1EDF5673F和1EDS5663H——是CoolGaN增强型HEMT的完美搭档。它们经专门研发,以确保CoolGaN开关实现强健且高效的运行,同时*大限度地减少工程师研发工作量,加速将产品推向市场。


    不同于传统功率MOSFET的栅极驱动IC,这个针对英飞凌CoolGaN量身定制的栅极驱动IC可提供负输出电压,以快速关断氮化镓开关。在开关应处于关闭状态的整个连续时间内,GaN EiceDRIVER IC可以使栅极电压稳定保持为零。这可掩护氮化镓开关不受噪音导致误接通的影响,哪怕是首脉冲,这对于SMPS实现强健运行至关重要。氮化镓栅极驱动IC可实现恒定的GaN HEMT开关转换速率,几乎不受工作循环或开关速度影响。这可确保运行稳健性和很高能效,大大缩短研发周期。它集成了电隔离,可在硬开关和软开关应用中实现强健运行。它还可在SMPS一次侧和二次侧之间提供保护,并可根据需要在功率级与逻辑级之间提供保护。


    GaN EiceDRIVER 1EDF5673K采用13引脚LGA 5x5 mm封装,1EDF5673F采用16引脚DSO 150 mil封装,1EDS5663H采用16引脚DSO 300 mil封装。

英飞凌科技奥地利股份有限公司电源管理与多元化事业部*市场营销司理邓巍


    在硅、碳化硅和氮化镓三者之间的市场定位,邓巍表现:“目前,硅是主流,氮化镓和碳化硅是作为一种增补的方案, 在硅达不到的性能和指标的情况下,氮化镓和碳化硅开始发挥作用。氮化镓高效能、高频率,能够覆盖碳化硅不能涉及的方面,未来硅和GaN的市场会同时发展”。


    英飞凌作为目前市场上*一家提供涵盖硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等材料的全系列功率产品的公司。邓巍强调:“那么,英飞凌的愿景是提供比较全面的解决方案,把三种解决方案摆在客户眼前,不同的客户根据自己的考量和不同的需求,选择不同的解决方案,为客户提供多种选择。

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