小体积高能效：瑞萨AC/DC适配器方案带来充电新体验！

Release time：2024-08-05
author：AMEYA360
source：瑞萨电子
reading：324

　　USB-C接口因其不分正反插入、高速数据传输和强大的耐压能力而深受消费者喜爱。随着USB PD3.1协议的发布，USB-C充电技术迎来了新的发展阶段。与之前的PD3.0标准相比，PD3.1标准不仅增加了48V的充电扩展输出电压，还将最大输出功率提高到了240W。这一进步使得USB-C充电方式逐渐向小家电、电动工具等方面渗透。

　　在此趋势下，瑞萨出了AC/DC适配器方案，该方案集成R2A20132SP PFC控制器、TP65H150G4LSG和TP65H070G4PS功率器件、iW9801 AC/DC控制器、PS2381-1光耦、iW676数字同步整流器以及iW780协议IC，可提供强大的240W输出，符合USB PD 3.2扩展功率范围(EPR)标准，可满足不同的电源要求。

　　系统框图

小体积高能效：瑞萨AC/DC适配器方案带来充电新体验！

　　R2A20132SP是一款高性能的PFC控制器，其以R2A20112为基础，新增多项功能，包括关断时间控制、欠压、双OVP、动态欠压保护和ZCD信号开路检测等。这些功能使得R2A20132SP能够更好地应对各种复杂的工作条件，确保电源系统的稳定性和可靠性。R2A20132SP采用临界传导模式进行功率因数校正，通过零电流开关实现了高效率和低开关噪声。此外，R2A20132SP还具有交错功能，通过180度相移改善了输入或输出电容器上的纹波电流。

　　TP65H150G4LSG是一款650V 150mΩ氮化镓FET，结合了最先进的高压氮化镓HEMT和低压硅MOSFET技术，具有卓越的可靠性和性能。TP65H070G4PS是650V 72mΩ的氮化镓FET，具有更低的栅极电荷、交叉损耗和更小的反向恢复电荷，能够提高电源效率。

　　iW9801数字AC/DC控制器集成瑞萨电子的专利自适应零电压开关(ZVS)技术，可为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电动工具和其他便携式产品提供超小型、轻便、低成本且易于携带的电源。该设备工作在高开关频率下，因此变压器和无源器件的体积更小，并支持带可编程电源(USB-PD PPS)的USB Power Delivery 3.0及其他RapidCharge协议，输出功率高达100W。

　　iW780协议IC是一款高度灵活、可编程的AC/DC接口控制器，支持USB Power Delivery (PD)3.1和多个D+/D-协议。该器件将协议支持、次级侧调节控制和USB Type-C®断开FET控制器集成到一个器件中，适用于单端口和多端口适配器设计。

　　iW676数字同步整流器，可与瑞萨电子的多个初级侧控制器配合使用，为智能设备提供高功率密度、低BOM成本的适配器方案。同时，该器件采用专有的数字自适应关断控制技术，用MOSFET取代次级侧并联肖特基二极管，以实现更高的效率。

　　PS2381-1是一款光耦合隔离器，包含一个砷化镓发光二极管和一个NPN硅光电晶体管。该封装采用塑料4-LSOP，具有屏蔽效果，可隔绝环境光，适用于高密度应用。

　　未来，随着USB-C接口的普及和充电技术的不断进步，大功率AC/DC适配器的应用范围还将进一步拓展。在这个过程中，瑞萨将持续为客户提供优质的快充方案，助力社会稳步快速迈入万物快充时代。


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瑞萨Wi-Fi 6连接的零售秤
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瑞萨Wi-Fi 6连接的零售秤

　　在当下的各大零售环境中，大量的POS终端、库存管理设备、客户服务终端设备不断涌现，这些设备都需要稳定快速的无线连接。Wi-Fi 6，也被称为IEEE 802.11ax，作为下一代无线网络标准，以其高容量和低延迟的特性，越来越成为零售业的首选。　　为了满足规模零售行业设备对高性能无线连接的需求，瑞萨设计了一款结合RZ/G2M SMARC模块和Wi-Fi 6模块的零售秤解决方案。　　系统框图　　主要器件介绍　　Wi-Fi 6 PCIe模块　　瑞萨即用型Wi-Fi 6 M.2模块，包含所有必需的组件，即插即用，方便用户快速部署和使用。　　在此方案的Wi-Fi 6 PCIe模块当中，很重要的一个器件是CL8040 Wi-Fi 6芯片。双Wi-Fi 6无线收发，4T4R架构，支持高达4.8Gbps的速率，确保高速、流畅的数据传输。双独立无线电，可灵活配置为接入点、客户端、AP/CLI、连接+专用频谱智能引擎，满足多种应用需求。可通过双通道PCIe 3.0接口与主机连接。高集成度设计，将双MAC、双PHY、模拟和RFIC集成在一个封装中，无需昂贵的外部内存，降低系统成本。　　在考虑了WiFi 6的技术之外，该模块还兼容2.4GHz和5GHz双频，可满足不同应用场景的无线连接需求，扩大应用范围。　　借助RAA808013 DC/DC Buck转换器，将3.3V电源转换为1.8V和0.9V，分别为Wi-Fi 6基带处理器和其他子系统供电。Enable和PowerGood信号用于管理和监控电源状态，确保电源按顺序启动。双Buck转换器确保系统稳定供电，并通过使能和状态监控信号实现精确的电源管理。　　采用紧凑的M.2 Type E外形设计，Wi-Fi 6 PCIe模块中具有灵活的接口支持：1)高速PCIe 3.0接口，可与MPU进行高速数据通信;2)I2C提供额外的外围设备连接能力。　　串行接口EEPROM R1EX24xxx系列用于存储配置数据和固件。　　SMARC模块　　在SMARC模块部分，微处理单元(MPU)的核心是RZ/G2M，RZ/G2M基于双核 Arm® Cortex®-A57 (1.5GHz)和四核 Arm® Cortex®-A53 (1.2GHz) CPU，具有更高性能的处理性能，且配备3D图形和4K视频编码器/解码器。　　微处理单元上具有PCIe接口，用于与Wi-Fi 6模块进行高速数据通信，确保网络性能。　　ISL80030是高效的单片同步降压DC/DC转换器，负责将输入电压转换为稳定的3.3V电压(VDDQ33)，为整个SMARC模块提供电源。　　ISL88002电压监控器及复位集成电路可在需要时对MPU进行复位操作，确保系统稳定启动。ISL88002极低功耗160nA电压监控器，可帮助监控各种应用中的电源电压。　　结论　　Wi-Fi 6技术的引入，为零售行业提供了高性能的无线连接解决方案。瑞萨的零售秤解决方案，结合RZ/G2M SMARC模块和Wi-Fi 6模块，满足了规模零售环境对高容量、低延迟和高安全性的需求。通过这一创新解决方案，零售行业能够提升运营效率和客户体验，实现更高的商业价值。
2024-08-06 10:05 reading：332
瑞萨全“芯”驱动，为中国工业发展注入新质生产力
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瑞萨全“芯”驱动，为中国工业发展注入新质生产力

　　作为老牌的嵌入式产品领导者，瑞萨拥有众多的嵌入式MCU/MPU产品阵列组合。针对当前热门应用，可否为我们介绍下，瑞萨的嵌入式产品路线图以及相关的明星产品?　　瑞萨为客户提供丰富的嵌入式产品，包括MCU和MPU的产品组合。我们有RL78/RX/RA MCU产品家族，RZ MPU产品家族。　　MCU产品中，瑞萨提供私有内核和ARM内核两种产品系列供客户选择。ARM内核产品主要采用ARM Cortex-M内核。其中于去年年底推出的RA8 MCU，是业界第一款基于ARM V8.1M架构的Cortex-M85内核的MCU产品。它集成的Helium技术提供4倍于Cortex-M7的机器学习性能。集成大容量嵌入式闪存和RAM对于通用、HMI/图形、电机控制等领域有相应匹配的产品提供。　　简单介绍一下MCU产品阵容中，每个产品系列的侧重点：　　- RL78：　　主打低功耗，宽电压，支持超低管脚封装。工作主频20~32MHz　　- RX：　　主打高功效，搭载高性能内核，大容量闪存。工作主频32~240MHz　　- RA：　　主打高性能，数据加密安全，灵活软件包。工作主频32~480MHz　　再来介绍一下MPU产品阵容。瑞萨的MPU产品，是片上不带flash的处理芯片。产品阵容可以分为5大类。RZ/T，RZ/N，RZ/G，RZ/V，RZ/A，各自有各自的侧重点：　　- RZ/T：　　采用ARM实时内核，Cortex-R是侧重于电机控制+以太网通信的高集成度芯片。单芯片实现实时电机控制和多协议工业以太网通信，充分考虑到客户，尤其是伺服驱动客户的实际应用需求，给客户提供最优解决方案。后续有计划推出支持驱控一体的芯片以及解决方案，最高驱动9轴，通信协议支持也将从从站协议，拓广到对主站协议栈的支持，适用于机器人和PLC领域。　　- RZ/N：　　采用ARM实时内核，Cortex-R与RZ/T拉通平台，减少客户重复开发的工作。侧重于工业以太网通信。单芯片支持多协议工业网络通信，适用于远程IO、工业网关、通信卡等应用场景。　　- RZ/G：　　多核异构。集成ARM Cortex-A内核，适用于HMI，PLC等应用领域。支持Linux和3D图像。　　- RZ/V：　　多核异构。集成Cortex-A内核，以及AI加速器，支持Linux，适用于视觉AI领域。　　- RZ/A：　　支持2D图形，支持RTOS。　　越来越多工业应用开始数字化转型，使用自动化技术进行升级换代。在这个过程中，是否给瑞萨带来了一些机会?　　随着工业应用的数字化转型，瑞萨在工业自动化领域的产品布局也在更新换代，不断丰富完善，以适配工业自动化应用的各个层级。包括控制层的PLC、运动控制器、工业机器人、协作机器人等。以及现场层的伺服驱动器、变频器、IO、传感器等。　　对瑞萨在工业自动化中的核心技术做个归类。大致我们为工业自动化转型提供以下核心技术：　　- 工业网络：　　提供支持多种主流的工业以太网协议的芯片及解决方案。　　- 电机驱动：　　瑞萨的传统强项，继续给客户带来绿色高效高实时性的解决方案。　　- 传感器：　　通过数字模拟的完美组合，为传感器市场提供带模拟前端，支持24bit ADC的高精度的解决方案。同时，也提供IO-LINK的从站解决方案，和包含IO-Link主站与各种工业以太网从站转换的网关解决方案。　　- 功能安全：　　基于各种嵌入式产品的硬件平台，提供丰富的符合IEC61508 SIL3安全等级的功能安全解决方案。　　瑞萨与客户持续沟通合作，深入探索市场趋势和新需求，致力于不断开发新产品和新方案。　　数字化工业中，通信网络与功能安全变得十分重要，针对这两个方面，瑞萨是如何部署相关产品的?　　近几年，我们确实看到工业市场的飞速发展，其中，对工业以太网通信及功能安全的需求也越来越多，越来越迫切。刚才也提到，瑞萨在这两方面有非常多年的经验积累。顺应中国市场的需求，我们也把这些方案，以及我们多年来积累的经验，带给国内客户，助力中国工业自动化市场的发展。　　- 通信网络：　　瑞萨对工业以太网芯片的支持已有十多年历史。对近几年日益增长的市场需求，可谓做好了充分的准备。我们的方案包括单协议方案，以及多协议方案。其中，每种协议的实现方式虽各有不同，有些会采用集成硬件IP，有些则会采用软件协议栈的移植。但是，对多种协议的支持，我们采用同样的硬件来实现，客户无需针对不同协议，选取不同的芯片型号，大大降低了开发的繁复性，为客户统一平台助力。所支持的协议涵盖了市场上的主流协议，包括Profinet(RTIRT)，EtherCAT，Ethernet/IP，Modbus TCP这些工业以太网协议，以及一些总线协议，如Profibus、Powerlink、Devicenet等。　　在新的产品平台上，我们还将支持TSN标准，以及OPC-UA，支持模式上也比较灵活，客户可以选择采用瑞萨提供的免费版本，或者由我们第三方合作伙伴提供的商用版本。各种协议的兼容性产品已经得到市场的充分验证，满足工业市场对可靠性，稳定性的强烈要求。　　- 功能安全：　　瑞萨在功能安全解决方案上也经验丰富。从汽车电子的功能安全，到工业自动化领域的功能安全。瑞萨提供完整的解决方案。瑞萨的功能安全解决方案，是基于双MCU/MPU架构的方案，HFT=1，符合IEC61508 SIL3安全等级。瑞萨的这套方案，可实施于不同的嵌入式硬件平台上，比如RX MCU，RZ MPU软件交付方面，除了用于诊断MCU内部的CPU、ROM、RAM永久故障的自检测软件，还提供适用于双MCU系统，具有MCU诊断功能、调度程序和分区功能的SIL3系统软件套件。　　随着工业自动化发展，机器都要通过工业以太网进行连接，包括在传感器、PLC、驱动器之间。由于每个系统都要通过网络进行控制和监控，因此系统安全和网络协议本身都必须具有安全控制。瑞萨也提供了各种工业以太网的功能安全软件库，包括EtherCAT的FSoE，Profinet的Profisafe以及Ethernet/IP的CIP。整套功能安全软件的完整程度，在业内目前也是罕有的。这也依托于瑞萨对工业以太网的丰富经验与积累。除了软件方案，我们也同步提供可硬件评估板，认证机构要求提交的示例文档、指导书、准备指南，以及符合IEC61508认证的安全编译器。软件部分的评估版本在与瑞萨签署授权协议后即可免费获得，量产版本授权则需要购买。　　在工业以及楼宇自动化、智能家居等应用中，对电机的实时控制要求越来越高，早在很多年前，瑞萨就推出了专为电机控制设计的MCU。现在，瑞萨有哪些新的、先进的电机控制解决方案?　　瑞萨基于丰富的MCU产品线，为客户带来多种电机控制解决方案。以下是一些最新的方案的分享：　　- 基于RX26T的新一代变频空调方案　　包括压缩机驱动、直流风机FOC驱动、高频PFC、温度采集、系统控制等功能。　　- 冰箱压缩机变频驱动方案　　- 变频洗衣机驱动方案　　- 三相感应电机驱动解决方案　　瑞萨的三相感应电机驱动解决方案，采用RX13T或RX66T MCU和先进变频控制算法，简单易用。　　- 大功率全速范围FOC电机方案　　- 位置控制解决方案　　在机器人等应用场合，对于位置传感器的需求在日益增长。瑞萨支持多种类型的位置传感器电机控制应用笔记和方案。　　- 磁编码器电机控制方案　　- 旋转变压器高精度位置控制解决方案　　- 电磁感应传感器解决方案　　- RA6T2 48V-1KW逆变器解决方案　　该方案采用单极性SPWM控制方法，PID闭环算法实现了48V DC到220V AC的1KW逆变，整机效率大于95%，主要目标市场有不间断电源，家庭储能/便携式储能。　　- 双向数字电源解决方案　　瑞萨为客户提供各种相对应的评估板，解决方案套件，电机控制软件及应用手册，电机控制开发工具，网页版仿真工具，使客户能快速熟悉我们的产品，缩短自有产品开发及投放市场的时间。　　与前面说的工业等传统的行业不同，AI应用最近几年才开始火爆起来，对于嵌入式产品来说，是否可以在AI中发挥一部分的作用?　　确实是这样。AI应用是近几年来市场的一个热点。对嵌入式产品来说，瑞萨为客户提供从云端到终端的综合解决方案。瑞萨AI部署可分为两类。　　- 实时分析：　　提供Reality AI工具及解决方案。Reality AI是一个基于瑞萨MCU/MPU的工业物联网边缘AI平台。它通过进行机器学习模型开发，进行可解释性+硬件分析，为客户提供解决方案+参考设计。在边缘节点上融合了先进信号处理和机器学习。广泛用于新能源、家电以及工业物联网应用。　　Reality AI使用强大的云计算能力生成用于嵌入式传感器的机器学习代码。整个流程也非常简洁。从客户应用现场能采集到的数据，包括震动/音频信号，电信号，射频/雷达信号等，导入到我们的RAI工具软件中，在云端进行自动机器学习及数据分析，生成多种模型。根据生成的模型，我们的工程师会同客户一起选择最适合的模型，最佳的传感器，并选取最低规格符合的硬件平台。最后把所选取的最佳模型部署到我们的嵌入式系统中。　　- 机器视觉：　　依托专用AI加速硬件(DRP-AI，Helium矢量加速器)，提供e-AI模型转换工具。搭载于瑞萨RZ/V2系列MPU，为客户提供一个MPU平台可以覆盖AI性能要求。通过搭载瑞萨自有的DRP-AI，一种低功耗AI硬件加速引擎，完成端到端AI推断，无需CPU介入处理。　　在AI应用中，瑞萨又是如何部署的?有没有相关的产品或案例可以分享一下。　　以刚刚提到的电机领域为例，我们提供的一些解决方案分享。　　- REALITY CHECK MOTOR嵌入式AI电机预测性维护方案：　　这是一个实际应用RAI技术的例子。预测性维护的概念已经存在很长一段时间了。构建整体解决方案是长期以来的挑战——选择正确的传感器，收集适当的数据，并选择最有效的模型成为关键。RAI AutoML工作流帮助用户在从传感器选择、放置，甚至完全消除传感器，到数据收集的每一步自动构建最有效的模型，以解决客户手中的问题。如果客户没有很好的数据集，这里有一个完整的硬件-软件框架专门用于数据收集。　　该工具具有自动特征发现功能，这是理解正确使用建模技术的关键步骤。该工具还推荐正确的位置放置传感器，这可以带来显著的系统成本优化。在这个特定的例子中，AI仅仅使用电子和电机信号信息，没有任何传感器辅助条件下，可以预测一个不平衡负载状况。该解决方案在广泛的频率和速度范围内运行，并且速度非常快，约3.5ms的推理时间，仅占用20KB的Flash和仅9KB的RAM，在M33 core上留下了足够的空间来完成核心电机控制功能和其他任务。　　- 暖通设备：HVAC风机状态监控　　基于初始数据集，完成了对鼓风机故障的PoC检测。　　• 使用多个加速度计、温度和湿度传感器，协助客户收集压缩机单元的数据。　　• 使用Reality AI工具，实现BoM优化(BoM Optimization)确定了最具成本效益的传感器配置。　　• 轻量级模型(15KB RAM，2KB Flash)，能够在Renesas电机控制平台上运行。
2024-08-05 10:07 reading：312
瑞萨多接口PHY IIoT网关，助您解锁工业4.0新机遇！
行业新闻

瑞萨多接口PHY IIoT网关，助您解锁工业4.0新机遇！

　　随着工业4.0的发展，工业应用领域正经历着一场革命性变革。智能制造、自动化生产以及智能物流系统的不断进步，使得现代工业对于通信技术的需求变得尤为重要。行业标准的有线接口和高效的无线选项(如移动操作面板、远距离通信)为多功能通信提供了坚实的基础。　　瑞萨具有多个接口物理层(PHY)的工业物联网(IIoT)网关，凭借其强大的连接能力和边缘处理能力，成为工业4.0时代的关键基础设施。　　系统框图　　主要器件介绍　　该解决方案中的核心处理模块可以选择瑞萨的RZ/G2系列。RZ/G2L系列微处理器配备双核Cortex®-A55 (1.2 GHz) CPU和单核Arm® Cortex®-M33 (200 MHz) CPU，具有16 位 DDR3L/DDR4 接口、带Arm Mali-G31的3D图形加速引擎以及视频编解码器 (H.264)。此外，这款微处理器还配备有大量外围接口，如摄像头输入、显示输出、高速USB 2.0、CANFD和双千兆以太网，因此特别适用于入门级工业人机界面(HMI)和具有视频功能的嵌入式设备等应用。　　通过使用基于RZ系列的各种系统模块(SOM)，可确保在边缘网关进行高效的实时数据处理，无需将传感器数据传输到云端。并且在瑞萨合作伙伴Solidrun的支持下，增强了MPU功能的可扩展性。　　RS-485通信部分采用了RAA788158 5V供电全双工/半双工RS-485/422收发器。该设备具备高输出驱动能力以及高EFT(电快速瞬变)和ESD(静电放电)保护功能，性能范围覆盖-40°C至+85°C，确保在恶劣的工业环境中可靠运行。RAA78815x系列包括半双工和全双工收发器，提供了灵活的接口配置选择。该系列收发器还支持115kbps、1Mbps和20Mbps的多种数据速率，适应不同的数据传输需求。　　在无线通信模块部分，瑞萨的DA16600模块为设备添加低功耗Wi-Fi和低功耗蓝牙® (LE)功能提供了便捷的解决方案。该模块集成了低功耗Wi-Fi DA16200片上系统(SoC)和低功耗蓝牙LE DA14531 SoC，将两者合二为一，使其既方便快捷，又能实现较长的电池寿命和较低的功耗。作为一个单一的集成系统，DA16600模块标准配备了Wi-Fi/Bluetooth LE共存功能，以及通过蓝牙LE连接配置Wi-Fi的功能。模块内部配有所有必需的组件，并已通过FCC、IC、CE等监管机构的认证，确保其在全球范围内的合规性和可靠性。　　此外，该解决方案可以选择ZMOD4410气体传感器、HS4003温湿度传感器、ISL76683环境光传感器等多个传感器，以便于能够进行全面的环境监控和数据采集。　　结论　　瑞萨的这款多接口PHY网关解决方案通过集成多种有线和无线接口，提供了高效的工业通信能力。核心的Solidrun RZ SOM模块和各种接口PHY确保了设备间的无缝数据传输，而边缘传感器接口和PoE功能则进一步增强了系统的灵活性和应用场景。这种综合解决方案非常适合工业4.0环境中的实时数据处理和智能决策。
2024-07-19 09:49 reading：339
瑞萨电子：Transphorm GaN技术引领氮化镓革命
行业新闻

瑞萨电子：Transphorm GaN技术引领氮化镓革命

　　*瑞萨电子已于2024年6月20日完成对Transphorm的收购，以下为中电网于收购完成之前对Transphorm的采访文章。　　长期以来，宽禁带行业一直围绕两种不同架构氮化镓晶体管争论高下——常闭耗尽型(D-mode)和增强型(E-mode)氮化镓。在设计电路时，人们倾向于使用增强型(E-mode)晶体管，但其实无论从性能、可靠性、多样性、可制造性以及实际用途方面，常闭型(D-mode)都更优于前者。　　D-mode GaN的优势　　此前，GaN功率半导体产品的全球领先企业Transphorm发布了《Normally-off D-mode 氮化镓晶体管的根本优势》的最新白皮书。其中，介绍了normally-off D-mode GaN平台的几个关键优势，包括：　　性能更高：优越的TCR(~25%)，更低的动态与静态导通电阻比(~25%)，从而降低损耗，获得更高的效率和更优越的品质因数(FOM)。　　高功率级应用更加容易：Transphorm D-mode具有较高的饱和电流，而E-mode则必须通过并联才能提供相同的电流，但这会导致功率密度和可靠性下降。　　稳健性且易驱动性：采用最稳健的硅MOSFET SiO2栅极，不受E-mode的p栅极限制，可兼容硅基驱动器和控制器。　　Transphorm业务拓展及市场营销高级副总裁Philip Zuk　　Transphorm在初入市场时，不断研究、探讨了两种不同的技术路线，最终决定采用常闭型D-mode。十多年来，Transphorm凭借最可靠的GaN平台成功引领行业，设计和制造用于新世代电力系统的高性能、高可靠性650V、900V和1200V(尚处于开发阶段)氮化镓器件。目前，Transphorm器件的现场运行时间已超过2000亿小时，覆盖了从低功率到高功率系统最广泛的应用领域。　　Transphorm业务拓展及市场营销高级副总裁Philip Zuk接受了中电网的采访，深入探讨了Transphorm氮化镓(GaN)产品的独特特点、技术优势及其在高性能领域的应用前景。他称：“Transphorm的常闭耗尽型D-mode技术凭借一个GaN核心平台就能够涵盖整个功率范围，没有任何限制，而其他技术则兼需增强型GaN和SiC MOSFET才能达到同样的效果。”　　SuperGaN的优势　　Transphorm的SuperGaN技术是其产品线中的一大亮点。SuperGaN技术是一种共源共栅(cascode)结构的常闭耗尽型(normally-off D-mode)氮化镓平台。该平台特点使得SuperGaN具备了增强型(E-mode)氮化镓所不能比拟的优势，包括：　　Transphorm积累了深厚的GaN专业知识和垂直整合使其能够快速开发出高性能、可靠并且强劲的产品。　　SuperGaN可以保持GaN器件2DEG(即二维电子气，2DEG沟道的电子迁移率最高，可令开关性能达到当前任何其他化合物半导体技术都无法企及的水平。)的自然状态，充分利用2DEG的固有优势，将器件导通电阻降到最低。　　业界最丰富的封装类型：从传统的标准TO封装，直至降低封装电感、提高工作频率和印刷电路板制造效率的顶部和底部冷却式表贴封装。　　业界领先的可靠性：器件运行时间已超过3000亿小时，FIT故障率(每10亿小时发生的故障次数)只有不到0.05。　　此外，SuperGaN还可以提供最高的灵活性：　　直接替代E-mode增强型GaN分立器件解决方案以及Si和SiC MOSFET;　　提供不同的栅极驱动阈值电压，能够匹配使用E-mode增强型分立器件、高压超结和SiC MOSFET的电路设计;　　作为一个垂直整合的企业，能够实现系统级封装(SIP)合作。　　Philip Zuk称，任何其他供应商都无法提供上述优势，这也是Transphorm的SuperGaN技术能够取得成功的关键所在。　　助力快充市场　　如上所述，SuperGaN技术的优势使Transphorm的高压氮化镓场效应晶体管产品组合能够满足当今广泛的市场应用。例如，在快充领域，尤其是智能手机和笔记本电脑的充电器中，GaN器件在提高效率的同时减小体积，使快充设备更快捷高效。Philip Zuk认为，快充行业需要1200V GaN器件，Transphorm是一个垂直整合的企业，自主拥有外延片生产工艺，我们的1200V平台采用的是蓝宝石基GaN，650V SuperGaN平台采用的是硅基GaN。Transphorm将于今年下半年启动首款1200V器件的试样，帮助提升设计能力和成果，助力快充及800V电动汽车制造。　　汽车领域的新选择　　在应用更为广泛的新能源汽车领域，同为宽禁带半导体的SiC被广泛采用，未来GaN在该领域的应用会否更优于SiC呢?Philip Zuk认为，与SiC相比，GaN具有更高的性能，并且GaN器件的制造与硅基制程平台兼容，衬底材料更便宜，因此制造成本也更低。Transphorm的GaN技术650V以及即将在下半年推出的1200V平台可以不断改进性能和降低系统成本，而SiC却做不到。目前，Transphorm的GaN技术已应用于电动汽车的DC-DC以及车载充电器，并将在2030年进一步应用于车载逆变器驱动和三相快充站。　　与竞争技术相比毫不逊色　　Transphorm的SuperGaN技术可以与众多其他技术开展竞争，包括硅超结、IGBT和碳化硅MOSFET等。　　在可驱动性、可设计性和稳健性方面最接近SuperGaN的技术，是已上市近25年的硅超结MOSFET。SuperGaN不断仿效这些市场应用成熟技术的特性，方便客户尽快适应并接受新的技术。　　同时，SuperGaN还为设计者提供独一无二的“GaN优势”，即2DEG，2DEG沟道的电子迁移率最高，可令开关性能达到当前任何其他化合物半导体技术都无法企及的水平。　　高性能SuperGaN技术在良率和可靠性方面可与硅基技术媲美，并可将电源设计提升至一个全新的高度，基于其他技术望尘莫及的固有材料属性，实现性能和功率密度更高而成本更低的系统。　　小结　　全球功率半导体市场正在快速扩展，尤其是在能源效率和高性能需求驱动下，氮化镓技术的市场份额不断增加。随着全球各国推进碳中和目标，氮化镓技术在可再生能源、电动汽车、高效电源管理等领域的应用前景广阔。　　凭借着全方位的产品平台，Transphorm的氮化镓器件已经成功应用于从数十瓦至7.5kW的设计及量产产品，应用领域涵盖计算、能源/工业以及消费类适配器/快充电源。同时，Transphorm还创造了氮化镓行业的众多“第一”，为整个氮化镓功率半导体行业树立新的标杆，帮助越来越多的客户认识氮化镓技术的优势，期待着Transphorm能为新一代电力系统带来更多的贡献。
2024-07-12 10:50 reading：330
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