氮化镓在关键领域比硅显示出显著的优势,这使得电源制造商能够显著提高效率。当电流流过晶体管时,开关损耗发生在开关状态的转换过程中。在给定的击穿电压下,GaN提供比硅更小的电阻和随后的开关和传导损耗,因此GaN适配器可以达到95%的效率。
由于GaN器件比硅具有更好的热导率和更高的温度,因此,电源的整体尺寸可能显著减小,可以减少对热管理组件的需求,如大型散热器、机架或风扇。移除这些内部元件,以及增加的开关频率,使得电源不仅更轻,而且更紧凑。
氮化镓本身是第三代的半导体材料,许多特性都比传统硅基半导体更强。
氮化镓相比传统硅基半导体,有着更加出色的击穿能力,更高的电子密度和电子迁移率,还有更高的工作温度。能够带来低损耗和高开关频率:低损耗可降低导阻带来的发热,高开关频率可减小变压器和电容的体积,有助于减小充电器的体积和重量。同时GaN具有更小的Qg,可以很容易的提升频率,降低驱动损耗。
充电器
以充电器这个产品分类来说,氮化镓材料的充电器可以获得更小的体积、更大的充电功率。
氮化镓是目前全球最快功率开关器件之一,并且可以在高速开关的情况下仍保持高效率水平,能够应用于更小的变压器,让充电器可以有效缩小产品尺寸。比如导入USB PD快充参考设计,使目前常见的45W适配器设计可以采用30W或更小的外形设计。
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