氮化镓市场成熟度在全球电力展会中显现
GaN电源从30W到20kW的大市场部门预计将占主导地位
今年全球电力电子行业展会的参会人数,如APEC、ChargerLab亚洲充电展和PCIM,平均同比增长了约10%。尽管展会表面上充满了炫目的展示,但其背后有一个重要信息,正如Power Integrations首席执行官Balu Balakrishnan所阐述的那样。
在今年早些时候的APEC全体会议上,Balakrishnan表示:“效率和可再生能源是实现碳减排目标的关键”,因此“电力半导体对实现低碳未来至关重要”,从而“实现69%的碳减排目标。”毋庸置疑,在过去五年中,对电力半导体行业产生最大影响的技术是宽禁带半导体——氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)器件,尤其是GaN,因其能够实现高效率和高功率密度系统,正迅速成为许多应用的首选电力半导体技术。
或许现在称GaN为“成熟”技术还为时过早,但它显然正朝着这个方向发展。除了正在推出的大量新型GaN设备——Balakrishnan表示,对于“任何超过30W的应用,Power Integrations都使用GaN”——以及APEC和其他地方的讨论热度,还有其他迹象。GaN行业正在整合;最近我们看到英飞凌完成了对GaN Systems的收购,而瑞萨宣布计划收购Transphorm。预计还会有更多交易。
基于Balakrishnan的观点,对于超过30W的应用,GaN是显而易见的选择,APEC展示了另一个关于GaN的趋势。六年前在PCIM大会上,一位领先的GaN专家曾打赌,GaN在不久的将来不会被用于商业系统。一年后,Power Integrations宣布已向充电器制造商Anker出货超过一百万个基于GaN的IC解决方案。当时,充电器是制造商验证GaN设备的“低悬果”,因为虽然可靠性是理想的,但并非最主要的关注点。
如今,随着对GaN的深入了解,其性能和可靠性已经得到验证,并且设计中的问题(如如何驱动GaN)已得到解决(顺便说一句,这在Power Integrations的GaN IC中从未成为问题,因为驱动器和保护电路都包含在电源IC中),GaN已准备好进入下一个应用层级,其中可靠性和功率要求更高。在APEC上,GaN在工业电源和数据中心电力系统中的应用势头显著。
Power Integrations发布了一款额定电压为1250V的GaN器件,显著高于其他竞争对手的任何GaN产品。InnoSwitch3-EP 1250V (参考设计)可支持高达5kW的应用,满足AI服务器和5G基站的需求。Power Integrations还认为,10-20kW的GaN电源在不久的将来也将成为现实,开启汽车车载充电器和DC/DC转换器市场。正如Balakrishnan所说,几乎任何从30W到20kW的市场都可以通过使用常规电源拓扑的GaN来应对。