隨著氮化鎵半導體器件技術(shù)的不斷進步,氮化鎵反激式開關(guān)IC在未來幾年中市場需求將會持續(xù)增長。這主要得益于其具有更高的功率密度、更高的效率和更小的體積優(yōu)勢。而在汽車和工業(yè)領域,對氮化鎵產(chǎn)品的認同度也在不斷增加。同時,隨著制造技術(shù)的進一步成熟,在成本和可靠性上也得到了大大改善,得到了越來越多設計工程師的青睞。日前,深耕于高壓集成電路高能效功率變換領域的知名公司Por:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫er Integrations 推出900V氮化鎵反激式開關(guān)IC,新款Por:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫iGaN InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch IC面向工業(yè)應用和400V系統(tǒng)汽車電源,輸出功率可高達100W,效率超過93%,相比上一代750V氮化鎵產(chǎn)品增加了更多的安全裕量以及耐用性。對此PI資深技術(shù)培訓經(jīng)理閻金光做了詳細的解讀。
需求增長來源于市場的驅(qū)動力日益增加的功率需求從汽車的發(fā)展趨勢來看,汽車的高度智能化和電動化的發(fā)展,車載電子系統(tǒng)的處理能力需求和功耗也在不斷增加。例如,車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、車內(nèi)娛樂系統(tǒng)等都需要高性能的微處理器和大容量的電池來支持。值得一提的是在EV電動汽車的設計趨勢中,為了減輕車重、提高電池壽命和節(jié)省成本,越來越多的車型采用高壓動力母線電池給內(nèi)部設備供電,其目的是減小甚至取消12V鉛酸電池組。這種功率架構(gòu)的改變,增加了對車內(nèi)輔助供電單元(APU)的使用需求。即需要更多的電源能夠從高壓動力電池變換至低壓輸出,給車內(nèi)的低壓負載供電。從工業(yè)發(fā)展趨勢來看:智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等工業(yè)設備對于處理能力和通訊能力的要求也在不斷提高,這些都需要更高功率的電子系統(tǒng)支持。從IoT發(fā)展趨勢來看:越來越多的設備需要進行聯(lián)網(wǎng)通信,這些無線通信模塊的加入使得功率管理變得更加復雜,同時也需要更高功率的處理能力來支持設備之間的通訊。負載范圍內(nèi)更高的效率從負載效率上看,要求整個負載范圍內(nèi),能夠具備極高的效率,例如在家電應用中,待機輸出功率是一個重要的指標。PI有其獨特的封裝,可簡化散熱無需散熱片,所帶來的好處是減輕重量,縮小電源的體積,同時提高系統(tǒng)可靠性,從而實現(xiàn)小尺寸電源設計。供電電壓的不斷提升隨著電動汽車的普及,功率架構(gòu)也在適應市場需求的變化,這就需要不斷提升供電電壓水平。PI此次推出了900V氮化鎵產(chǎn)品,可輕松應對電動汽車功率架構(gòu)變化所帶來的挑戰(zhàn)。即使面對目前主流的400V動力母線車型,也可以大幅度地增加電源中功率開關(guān)的電壓裕量。此外,在室外照明方面,有些地方采用工業(yè)或三相電來供電路燈照明。再者,世界上還有一些國家或地區(qū)的供電電壓并不穩(wěn)定,因此更高耐壓功率開關(guān)產(chǎn)品也便于適應這類更高的輸入電壓范圍的使用需求。900V InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-EP和InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ優(yōu)勢以上三大趨勢的驅(qū)動為900V氮化鎵反激式開關(guān)IC帶來極大的發(fā)展空間,而PI 擁有高度集成的反激方案,通過功率器件及其他與數(shù)字控制電路相結(jié)合,為該公司產(chǎn)品帶來差異化的競爭優(yōu)勢。此次發(fā)布的900V氮化鎵器件為InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3&(T詻奆B抔 筥?馴\a?g逕賬??c︺M藪躄弶N髕簐hq食?)?5=黈?le醹d:V紿^蒔{?!曗妠0?@a9y?敯?ㄨK疃浌?頞訒墣^)?琱逺?v鏢Kr紺0ジF脾孷:go?G鄰?.hど埴_镻?09暌}?S?XPO8482;系列反激式開關(guān)IC。在單一封裝當中包含初級及次級電路,以及快速的數(shù)字隔離方式–FluxLink&(T詻奆B抔 筥?馴\a?g逕賬??c︺M藪躄弶N髕簐hq食?)?5=黈?le醹d:V紿^蒔{?!曗妠0?@a9y?敯?ㄨK疃浌?頞訒墣^)?琱逺?v鏢Kr紺0ジF脾孷:go?G鄰?.hど埴_镻?09暌}?S?XPO8482;,可使IC封裝位于安規(guī)隔離帶上,從而提高效率并省去光耦器。最終實現(xiàn)輸出電壓及電流的穩(wěn)定性。新款900V InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-EP和InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ恒壓/恒流離線反激式開關(guān)IC采用同步整流、波谷開通的非連續(xù)導通模式(DCM)和連續(xù)導通模式(CCM)的反激式控制器。InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-EP IC能夠在沒有散熱片的情況下提供高達100W的輸出功率。InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-EP器件集成了多項保護特性,包括輸入過壓及欠壓保護、輸出過壓及過流限制以及過溫關(guān)斷。該系列器件提供標準輸出功率和峰值輸出功率選項。汽車級InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ器件可以從400V母線提供100W的輸出功率,并且具備與800V電動汽車系統(tǒng)所用的廣受歡迎的1700V碳化硅InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ IC類似的性能和保護功能。900V 氮化鎵器件擴展電壓范圍并將效率提升1.5%PI在初級功率開關(guān)的選取上,基于性能和成本的考量,根據(jù)不同的輸入電壓,來選擇不同的材料,包括硅、碳化硅以及氮化鎵。對于低功率、低頻率應用,硅器件仍然是較好的選擇;對于高功率、高頻率、高壓應用,碳化硅以及氮化鎵更為合適。PI的所有系列產(chǎn)品當中,硅器件主要有650V,725V,900V。在售的氮化鎵器件有之前發(fā)布的750V,耐壓更高些的器件包括1700V的碳化硅開關(guān)。此次發(fā)布的900V氮化鎵產(chǎn)品與同電壓的硅器件相比,效率更高,功率也更大。與750V氮化鎵產(chǎn)品相比則增加了電壓裕量及耐用性。900V Por:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫iGaN擴展了電壓范圍且將效率提升了1.5%,這相當于熱損耗量減少20%。對于縮小電源體積減小PCB的占板空間均有很大的幫助。PI以60r:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫的電源為例做了一個溫升的測試,在400V母線電壓情況下,寬禁帶器件大大降低了器件溫升。數(shù)據(jù)顯示,725V硅開關(guān)IC的溫度最高達100度,1700V碳化硅開關(guān)的IC溫度會降到89度,而900V Por:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫iGaN開關(guān)IC的溫度可降至78度。而器件本身的溫升,會決定該器件是否能在惡劣條件下進行正常工作。
InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ器件簡化了EV的功率架構(gòu)InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ 是經(jīng)過汽車認證的產(chǎn)品。該系列支持所有EV系統(tǒng)電壓并提供高達100W的供電解決方案。在電動汽車應用上,鉛酸電池被廣泛使用,但它們的能量密度和功率密度較低,并且需要更頻繁地進行維護和更換。目前我們看到了一個趨勢,即把12V鉛酸電池去掉,或者將12V電池的體積縮小,有利于減少整車的重量,節(jié)省空間同時降低成本。而這些都需要使用更多將高壓轉(zhuǎn)換至低壓的輔助供電單元,來支持原來12V電池供電的低壓負載。對于這類輔助供電單元的應用,相較于傳統(tǒng)的初級穩(wěn)壓方案,InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ可以提供更高的功率密度和效率,從而延長電動汽車的續(xù)航里程并降低充電時間。使用900V Por:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫iGaN技術(shù)的電動汽車,由于其重量的減輕,意味著可以更快地加速和爬坡。同時,該技術(shù)也可以提供更高的可靠性和穩(wěn)定性,從而降低電動汽車的維護成本和風險。
InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-AQ系列產(chǎn)品
PI還展示了一款高效的GaN 100W汽車用EPS電源,所有器件均采用車規(guī)器件,可實現(xiàn)超薄尺寸,元器件數(shù)量約80個左右。30到500V DC輸入。在50%以上負載時提供高達93%的效率,在10%負載時效率大于85%,而一般的PSR(初級穩(wěn)壓)方案,效率僅有70%左右。PI次級反饋的隔離電源方案采用FluxLink的方式,能夠滿足加強絕緣的要求。
InnoSr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫itch3-EP系列產(chǎn)品支持全球范圍的工業(yè)及消費類應用
隨著節(jié)能環(huán)保理念的普及和各行各業(yè)對高效、低耗能產(chǎn)品的需求日益增長,PI 900V氮化鎵反激式開關(guān)IC的推出無疑將為行業(yè)注入新的活力。公司將繼續(xù)致力于為客戶提供更高性能、更低損耗、更可靠的解決方案,推動技術(shù)創(chuàng)新,共同打造更加美好的未來。
-Kaiyun·開云