氮化鎵市場成熟度在全球電力展會中顯現
GaN電源從30W到20kW的大市場部門預計將占主導地位
今年全球電力電子行業展會的參會人數,如APEC、ChargerLab亞洲充電展和PCIM,平均同比增長了約10%。儘管展會表面上充滿了炫目的展示,但其背後有一個重要信息,正如Power Integrations首席執行官Balu Balakrishnan所闡述的那樣。
在今年早些時候的APEC全體會議上,Balakrishnan表示:「效率和可再生能源是實現碳減排目標的關鍵」,因此「電力半導體對實現低碳未來至關重要」,從而「實現69%的碳減排目標。」毋庸置疑,在過去五年中,對電力半導體行業產生最大影響的技術是寬禁帶半導體——氮化鎵(GaN)和碳化矽(SiC)器件,尤其是GaN,因其能夠實現高效率和高功率密度系統,正迅速成為許多應用的首選電力半導體技術。
或許現在稱GaN為「成熟」技術還為時過早,但它顯然正朝著這個方向發展。除了正在推出的大量新型GaN設備——Balakrishnan表示,對於「任何超過30W的應用,Power Integrations都使用GaN」——以及APEC和其他地方的討論熱度,還有其他跡象。GaN行業正在整合;最近我們看到英飛凌完成了對GaN Systems的收購,而瑞薩宣布計劃收購Transphorm。預計還會有更多交易。
基於Balakrishnan的觀點,對於超過30W的應用,GaN是顯而易見的選擇,APEC展示了另一個關於GaN的趨勢。六年前在PCIM大會上,一位領先的GaN專家曾打賭,GaN在不久的將來不會被用於商業系統。一年後,Power Integrations宣布已向充電器製造商Anker出貨超過一百萬個基於GaN的IC解決方案。當時,充電器是製造商驗證GaN設備的「低垂果實」,因為雖然可靠性是理想的,但並非最主要的關注點。
如今,隨著對GaN的深入了解,其性能和可靠性已經得到驗證,並且設計中的問題(如如何驅動GaN)已得到解決(順便說一句,這在Power Integrations的GaN IC中從未成為問題,因為驅動器和保護電路都包含在電源IC中),GaN已準備好進入下一個應用層級,其中可靠性和功率要求更高。在APEC上,GaN在工業電源和數據中心電力系統中的應用勢頭顯著。
Power Integrations發布了一款額定電壓為1250V的GaN器件,顯著高於其他競爭對手的任何GaN產品。InnoSwitch3-EP 1250V (參考設計)可支持高達5kW的應用,滿足AI伺服器和5G基站的需求。Power Integrations還認為,10-20kW的GaN電源在不久的將來也將成為現實,開啟汽車車載充電器和DC/DC轉換器市場。正如Balakrishnan所說,幾乎任何從30W到20kW的市場都可以通過使用常規電源拓撲的GaN來應對。