我們會在不久的將來看到鎵的高壓應用嗎?或者我們可以在哪里做一些事情,比如通過氮化鎵芯片運行列車級電壓?
這是一個非常有趣的問題。我在這個行業(yè)中學會了永遠不要說永遠。要知道,有多少人稱摩爾定律終結。他們錯了二十年。我不想說永遠。但我認為我們現(xiàn)在處于 750 伏的水平。這就是我們商業(yè)化的地方,這對于小型電源中的反激式轉(zhuǎn)換器來說是一個很好的電壓。但我認為對于電動汽車來說它有點偏低,例如,由于發(fā)電,電壓可能高達 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。
所以我認為在短期內(nèi),我們將看到碳化硅承擔更高電壓應用的大部分重任。氮化鎵是消費產(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 是一個反激式轉(zhuǎn)換器,可能應該啟動它。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、副控制器和一個幾乎是瞬時的隔離反饋機制。這是一個磁電偶。所以你不要使用光耦合器。它是一個單芯片電源,您可以或多或少地獲得,但其中的主要開關可以是硅或氮化鎵或碳化硅。
當我們看到非常低的功率時,我們會使用硅。適用于需要高效率或 30 瓦及以下電源的洗衣機或洗碗機的小型備用轉(zhuǎn)換器。原因是氮化鎵非常好,導電性好,以至于你需要的零件太小了,你拿不起來。你必須使用硅膠,因為它是可制造的,而氮化鎵變得太小了。
那么從大約 30 瓦到 240 瓦,這是我們在不需要散熱器的情況下使用我們的反激式產(chǎn)品達到頂峰的地方。所以開關可以是散熱器——少到幾百瓦。那就是氮化鎵。這只是一項了不起的工作,我們在 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 1700 伏的初級開關。相同的封裝,相同的控制器,但 1700 伏開關。所以你可以在應用中使用它,就像我說的,比如電動汽車,用于應急電源。是的,這就是產(chǎn)品。我們一直在將這種氮化鎵技術應用到其他應用中。功率因數(shù)校正是我們關注的一項。關于氮化鎵的一個真正巧妙的事情是,作為一名工程師,你回想一下你在大學的第一堂 EE 101 課,老師會在白板上拋出一個開關,并教你開關的工作原理。但是很快,你就會了解晶體管是如何工作的,然后你就會意識到,呃——哦!這些東西并不理想,對吧?這里有電容,那里有電阻。
事實證明,幾乎所有電源拓撲都旨在克服不良開關的有害寄生效應。所以氮化鎵——因為它具有非常低的電容,它具有低驅(qū)動能量,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率——它更接近于你的講師的理想開關。已經(jīng)在 EE 101 中了解過。這意味著,因為您不必考慮一大堆寄生參數(shù),所以您可以在設計時考慮到性能并且毫不妥協(xié)。
這就是我們能夠用這個 PFS 5(超級 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。我們使用硅來實現(xiàn)它。我們有一個氮化鎵開關,如果我們愿意,我們有一個碳化硅開關,但我們?yōu)榇耸褂昧艘粋€硅開關。問題是,嗯,為什么?當你擁有所有花哨的東西時,為什么還要使用硅?
它是電視或主機游戲通行證獎或 PC 通行證,一體化計算機。它適用于那些類型的應用程序。事實證明,因為它是諧振的,它在零電壓下切換,這就是它的設計運作方式,你只關心電導率。您并不真正關心電容。因此,如果您在設計時考慮到諧振,即諧振轉(zhuǎn)換器,氮化鎵會給您帶來一些好處,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。