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茂睿芯推出无损电流检测，65W集成<span style='color:red'>GaN</span> 的AC/DC转换器MK2706

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茂睿芯推出无损电流检测，65W集成GaN 的AC/DC转换器MK2706

　　一、背景　　氮化镓(GaN)凭借着高效率、高功率密度和快速开关的优势，在消费类(快充、手机、LED)、汽车激光雷达、数据中心等领域迅速崛起。据TrendForce《2023 GaN功率半导体市场分析报告》显示，全球GaN功率元件市场规模将从2022年的1.8亿美金成长到2026年的13.3亿美金，复合增长率高达65%。在快充领域，Trendforce预计2025年氮化镓的渗透率也将超过50%。从技术演化的角度来看，在65W以下的快充和适配器领域GaN驱动技术经历了几个阶段：　　1、初期：　　使用硅基驱动器配合外部电路驱动GaN　　2、过渡期：　　采用专用的GaN PWM控制器驱动GaN　　3、当前主流：　　65W以下广泛采用PWM控制器与GaN集成的技术　　然而，随着技术的不断发展，业界仍然面临着一些挑战：　　1、驱动问题：　　由于GaN的特性，驱动器的设计和驱动电路的布局变得非常关键。必须确保安全、高效的驱动方式，以避免驱动震荡引起可靠性和EMI问题。　　2、散热问题：　　系统在低电压输入(Low Line)时的散热瓶颈，需要进一步提升效率。　　3、集成度问题：　　进一步缩小体积，提高集成度，以满足小型化需求。　　为了应对这些挑战，业界已经采取了一些技术措施：　　1、设计专门的GaN PWM驱动器，并和GaN集成以最小化驱动环路;　　2、引入电流无损检测电路;　　3、提高集成度，将GaN驱动器、GaN功率器件和无损电流检测集成在一起。　　二、五合一GaNControlTM PWM 芯片：MK2706　　在这样的行业背景下，茂睿芯推出了集成化程度更高的五合一GaNControlTM PWM 芯片MK2706，进一步提升了集成度和功率密度，并且实现：无损检测、安全驱动。　　三、MK2706 核心功能　　准谐振(QR)PWM控制器　　GaN驱动器　　GaN功率器件　　宽范围单VCC供电(8V-85V)　　电流无损检测电路　　MK2706是基于茂睿芯广受客户认可的四合一MK2789系列产品开发而成。MK2789系列已经集成了QR PWM控制器、驱动器、GaN功率器件和宽范围VCC供电。新一代产品MK2706在此基础上，最终实现高效率、高功率密度、高可靠性和低成本的PD解决方案。　　四、MK2706 产品优势　　1、节省损耗　　显著提高Low Line工作效率：在65W@90V输入条件下，效率提升0.3%-0.4%;　　90V输入时的热管理更加容易。　　无损检测节省损耗和对效率影响计算：　　节省采样电阻功耗，按65W计算，90V输入Ip_rms≈1.1A，Rcs=250mR，可节约Rcs损耗300mW;　　当前65W 90V输入效率约92.5%，输入功率约为65/92.5%=70.27W;　　效率提升=(65/(70.27-0.3))%-92.5%=0.39%。　　2、安全驱动　　驱动路径大幅缩短，减少了驱动回路寄生电感和寄生电容的影响;　　创新性地集成了米勒钳位电路，进一步提高了驱动的可靠性和效率。　　3、简化外围电路设计　　宽范围VCC供电(9V-85V)，对于PD调压输出(3.3V-20V)，也可省去VCC LDO供电电路;　　无损电流检测部分不需要外供电或者VCC电容，进一步简化外围设计;　　整个芯片外围器件非常少，节省加工成本。　　五、MK2706 系统板实测　　为了验证GaNControlTM技术的实际表现，我们进行了系统板测试：　　1、原理图与PCB布局　　整个ACDC功率级原边只有11个贴片电阻、7个贴片电容。贴片原件都放置于PCB背面，外围电路十分简单明了。　　2、效率测试　　MK2706 输入电压90V时满载效率可达93%　　结语　　秉承"关注客户需求，寻求客户满意"的服务宗旨，茂睿芯始终致力于开发能够真正帮助客户的产品，这款65W集成GaN 的AC/DC转换器MK2706的设计初衷正是为了让客户能够更省钱、省事、省心!　　茂睿芯坚信具有无损检测、安全驱动的高度集成五合一芯片方案将进一步推动PD快充工程技术发展。我们将以MK2706为起点持续挖掘客户需求，坚持创新，推出更多实惠、高效且可靠的芯片产品!

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茂睿芯

发布时间：2024-09-14 17:48 阅读量：554 继续阅读>>

AMEYA360：纳芯微<span style='color:red'>GaN</span> HEMT驱动芯片NSD2017助力解决激光雷达应用挑战

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AMEYA360：纳芯微GaN HEMT驱动芯片NSD2017助力解决激光雷达应用挑战

　　自动驾驶是新能源汽车智能化的重要发展方向，而具备强感知能力的激光雷达则是L2+及以上级别自动驾驶不可或缺的硬件设备。纳芯微的单通道高速栅极驱动芯片NSD2017，专为激光雷达发射器中驱动GaN HEMT(高电子迁移率晶体管)而设计，助力应对激光雷达应用中的各项挑战。　　1)激光雷达系统结构介绍　　自动驾驶中使用的激光雷达通常采用DToF(Direct Time-of-Flight)测距方式，即通过直接测量激光的飞行时间来进行距离测量和地图成像。下图为DToF激光雷达系统的典型结构，其中信号处理单元通过记录激光发射器发出光脉冲的时刻，以及激光接收器收到光脉冲的时刻，根据时间间隔和光速即可计算出目标距离。　　激光雷达为了实现高分辨率与宽检测范围，需要极窄的激光脉冲宽度、极快的激光脉冲频率和极高的激光脉冲功率，这对激光发射器中功率开关器件的性能提出了更高的要求。相比传统的Si MOSFET，GaN HEMT具有更优越的开关特性，非常适合DToF激光雷达应用。GaN HEMT的性能表现依赖于高速、高驱动能力和高可靠性的GaN栅极驱动芯片，NSD2017凭借其优异的产品特性，充分发挥了GaN HEMT在激光雷达中的优势。　　2)NSD2017产品特性　　- 推荐工作电压：4.75V~5.25V　　- 峰值拉灌电流：7A/5A　　- 最小输入脉宽: 1.25ns　　- 传输延时: 2.6ns　　- 脉宽畸变: 300ps　　- 上升时间@220pF负载: 650ps　　- 下降时间@220pF负载: 850ps　　- 封装：DFN6(2mm*2mm)，WLCSP(1.2mm*0.8mm)　　- 满足AEC-Q100车规认证　　- 同相和反相输入引脚可用于产生极窄脉宽　　- 具备UVLO、OTSD保护　　3) NSD2017关键性能应对激光雷达应用挑战　　1. 大电流驱动能力，支持激光雷达远距离探测　　激光雷达的远距离探测能力使自动驾驶车辆能够提前发现障碍物并及时避让，从而提升自动驾驶速度上限。为实现更远的探测距离，通常需要在保证不损伤人眼的前提下，采用更大功率的激光发射器，这就需要更大电流的GaN HEMT以及驱动能力更高的驱动芯片。纳芯微的NSD2017具备7A峰值拉电流和5A灌电流能力，可用于驱动大电流GaN HEMT，从而产生高峰值激光功率，实现远距离探测。　　2. 极窄输入脉宽，满足激光雷达高测距精度要求　　DToF激光雷达通过测量脉冲激光发射和接收的时间间隔来实现测距，但是如果来自两个相邻目标的反射光脉冲发生重叠，系统将无法分辨出这两个相邻目标的距离信息。为了满足厘米级别的距离分辨率的要求，激光雷达需要极窄的光脉冲宽度，通常低至几纳秒，并且具有快速的上升沿和下降沿。NSD2017的最小输入脉宽典型值仅为1.25ns，且开启和关断路径具有优异的延迟匹配，输入到输出的脉冲宽度失真低至300ps。此外在220nF负载下，NSD2017的上升时间典型值为650ps，下降时间典型值为850ps，也有利于产生更窄的脉冲激光。　　3. 小封装和高频开关，优化激光雷达角分辨率与点频性能　　激光雷达的角分辨率表示扫描过程中相邻两个激光点之间的角度差，点频则表示在三维视场内每秒发出的激光点数。一般来说，激光雷达的角分辨率越小，相邻点云之间越密集，往往点频越高，激光雷达的感知能力也就越强。为实现更高的角分辨率和点频，激光雷达需要布置更多的激光发射器，因而对驱动芯片的封装尺寸提出了更高的要求。NSD2017车规级芯片不但提供DFN (2mm*2mm) 封装，还可以提供更小尺寸的WLCSP (1.2mm*0.8mm) 封装。NSD2017支持最高60MHz开关频率，传输延时典型值低至2.6ns，确保了系统控制环路具有足够快的响应时间，也有利于提高激光雷达点频性能。　　4. 强抗干扰能力，保证激光雷达的安全可靠　　在激光发射器中，为了快速开关GaN HEMT，栅极驱动芯片外部的栅极串联电阻通常设置为零;栅极驱动芯片的峰值拉电流和灌电流，会通过芯片的封装寄生电感和PCB寄生电感，引起芯片内部的VDD和GND产生较大的抖动，从而可能导致驱动电路工作异常。NSD2017通过优化封装寄生电感，并且在芯片内部集成去耦电容，有效地滤除驱动电路抽载产生的高压毛刺，从而提升了抗噪声能力。此外，NSD2017具备过温保护和欠压保护功能，保证激光雷达安全可靠地工作。　　4)总结　　GaN HEMT栅极驱动芯片NSD2017具备高开关频率、低传输延时、极窄脉宽、低失真、强驱动能力和抗干扰等特性，采用小尺寸车规级封装，能够助力应对激光雷达各项应用挑战，提升感知能力，确保其安全可靠运行。

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纳芯微

发布时间：2024-07-17 13:10 阅读量：492 继续阅读>>

瑞萨电子：Transphorm <span style='color:red'>GaN</span>技术引领氮化镓革命

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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。

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瑞萨电子

发布时间：2024-07-12 10:50 阅读量：442 继续阅读>>

蔡司：氮化镓<span style='color:red'>GaN</span>的特殊价值在多个领域持续释放

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蔡司：氮化镓GaN的特殊价值在多个领域持续释放

　　自MU在2018年10月25日那场波澜壮阔的科技浪潮中，如同破浪前行的领航者，首次发布了全球首款GaN充电器，将这一前沿技术正式引入了消费电子的广袤天地。短短数载，GaN的浪潮便席卷了整个行业，各大厂商如雨后春笋般纷纷涉足，竞相推出相关产品。如今，GaN消费电子产品市场犹如一片璀璨的星海，繁星点点，竞争激烈。　　然而，面对这片红海般的竞争态势，相关企业并未满足于现状，而是如同翱翔于天空的雄鹰，敏锐地捕捉到了更多的增量市场空间。于是，GaN技术的应用开始逐步向新能源汽车、光伏、数据中心等更为广阔的领域延伸，犹如一颗璀璨的星辰，照亮了前行的道路。　　GaN的独特价值，不仅仅局限于消费电子的边界，它正在这些新兴的领域中持续释放着光芒。就像一块珍贵的宝石，GaN在不同领域的应用中闪耀着独特的光彩，为未来的科技发展注入了新的活力。　　无刷直流电机(BLDC)在机器人、电动工具、家电和无人机中的应用越来越多。这些应用要求设备具备轻便、小巧、低转矩脉动、低噪音和极高的精度控制。为了满足这些需求，驱动电机的逆变器需要以更高频率运行，同时需要先进的技术来减少由此产生的更高功率损耗。　　氮化镓(GaN)晶体管和集成电路能够在不显著增加损耗的情况下以更高频率运行，相比于基于硅的设备，它们能够显著降低成本、噪音、尺寸和重量。也正因此，GaN在电机驱动领域展现出了巨大的潜力。　　同时，在快充市场，GaN早已被广泛使用，也证明了其足够的安全可靠性。　　01　GaN正在加速“上车”　　在汽车行业的电动化与智能化浪潮中，汽车的电子脉络如同藤蔓般蔓延生长，搭载的电子电力系统愈发繁密。而在这一革新的浪潮中，基于GaN材料的功率器件犹如璀璨的明星，其功率输出密度和能量转换效率均远超传统硅材料，更以其出色的性能引领系统向小型化、轻量化迈进，大幅缩减了电力电子零部件的体积与重量。新能源汽车的崛起，为GaN材料带来了前所未有的发展机遇。　　随着新能源汽车市场的蓬勃发展，GaN已率先在车载激光雷达产品中大放异彩，并逐渐在车载充电器(OBC)、DC/DC转换器等核心部件中展露锋芒，预示着其未来无限的可能性。风口之下，整车厂商、零部件供应商、GaN相关厂商等纷纷将目光投向这一领域，竞相将GaN产品引入新能源汽车的广阔天地。　　GaN器件凭借优越的开关性能，成为车载激光雷达领域的宠儿。随着激光雷达在新能源汽车中的广泛应用，GaN器件产品更是炙手可热。2023年，英诺赛科凭借其低压车规级GaN产品，已在头部车企的车载激光雷达中实现量产，并在年底推出通过AEC-Q101认证的100V车规级GaN器件新品，为自动驾驶及其他先进驾驶辅助系统提供了强大的支持。　　在新能源汽车车载充电器(OBC)领域，GaN Systems凭借其11kW/800V氮化镓车载充电器参考设计，在APEC 2023电力电子会议上大放异彩。与SiC产品相比，其功率密度提升高达36%，整体物料清单(BOM)成本至少降低15%，展现了氮化镓技术的卓越性能。同时，GaNPower也在这一领域积极布局，与汽车电子公司加拿大麦格纳集团携手合作，共同推动GaN在OBC上的应用研发。　　高压汽车应用领域的GaN解决方案供应商VisIC公司则将目光瞄准了电动汽车逆变器，与hofer powertrain共同开发的基于GaN的逆变器已开始应用于800V汽车，并与IQE合作，共同研发高可靠性D型GaN功率产品，为电动汽车逆变器领域带来新的突破。博世也在积极研发1200V氮化镓技术，为新能源汽车领域注入新的活力。　　目前，GaN器件在新能源汽车领域主要占据400V以下的应用市场，在中低端汽车市场展现出巨大的发展空间。同时，GaN器件在高压应用领域的研发也在不断推进，预示着其在新能源汽车领域更为广阔的前景。总体来看，氮化镓在新能源汽车领域的发展潜力不容小觑，正在逐步登上应用大舞台的巅峰。　　在电源转换领域，死区时间曾是设计师们必须面对的难题。然而，随着GaN FET技术的出现，这一问题得到了显著改善。GaN FET技术不仅降低了死区时间，还大幅提升了电机驱动器的性能，为电源转换领域带来了革命性的变革。凭借其高效能、高功率密度和优越的热管理特性，GaN技术在电机驱动领域展现出显著的优势和广阔的前景，为电机驱动系统带来了全新的变革和无限的可能性。　　02　GaN在光伏领域持续渗透　　在璀璨的光伏舞台上，GaN光伏逆变器以其超凡的才华，将功率密度的华丽乐章演绎得更为激昂，为GaN功率器件开辟了一片崭新的价值蓝海。　　回溯至2022年11月，美国光伏界的璀璨之星Solarnative振翅高飞，旗下微型光伏逆变器Power Stick搭载了EPC的GaN器件，犹如镶嵌了一颗璀璨的明珠，实现了业内翘楚的功率效益——功率密度竟跃升了五倍之多。这一卓越性能如一道曙光，照亮了GaN器件在光伏逆变器领域的无限可能，吸引了众多厂商竞相追逐。　　英诺赛科，作为行业内的佼佼者，于2023年7月挥毫泼墨，将GaN的艺术融入光伏的画卷，旨在进一步雕琢模块体积，雕琢出更为高效的系统性能。而在今年初春的APEC 2024展会上，英诺赛科更是展示了其精心打造的2KW微逆方案，搭配150V GaN与650V GaN的和谐交响，与传统Si方案相比，不仅体积减少了约20%，功率器件的损耗更是降低了35%。这一卓越表现，不仅让系统性能璀璨绽放，更在成本上实现了优雅的缩减。　　而在合作的舞台上，EET公司亦与EPC携手共舞，选用了EPC的增强型氮化镓(eGaN®)功率晶体管，为其新型SolMate®绿色太阳能阳台产品注入了更为强大的生命力。英飞凌亦在今年初与Worksport携手并肩，在便携式发电站的转换器中舞动着GaN功率器件的旋律。这两大合作案例，犹如优美的双人舞，展现了GaN器件在提高效率、开关频率等方面的卓越才能，同时实现了体积重量和系统成本的轻盈化。　　如今，GaN在光伏行业的应用案例如同繁星点点，汇聚成一幅璀璨的星图。它以其卓越的性能和广泛的应用前景，逐渐成为光伏行业的“主力军”之一，引领着行业迈向更加辉煌的未来。　　03　GaN在数据中心领域应用进展　　在数据中心的庞大运营图谱中，服务器电源及其冷却系统犹如一只饥饿的巨兽，吞噬着不菲的能源，成为运营成本的重要组成。然而，随着GaN技术的崛起，这只巨兽似乎找到了节制的钥匙。GaN，以其超凡的性能和效率，正逐步减轻数据中心对冷却系统的依赖，以更轻盈的姿态，迈向节能与成本效益的新纪元。因此，数据中心工程师们纷纷将目光投向搭载GaN器件的电源模块，期待其带来的革新。　　在数据中心电源模块的创新之路上，英诺赛科如同一颗璀璨的明星，其推出的100V SolidGaN的1kW DCDC电源模块和搭载650V GaN的2kW PSU方案，犹如两把利剑，精准地满足了当前AI、云计算对数据中心供电高效高功率密度的渴求。而纳微半导体，则以其最新高功率氮化镓芯片GaNSafe™为基础，打造了CRPS185 3200W钛金Plus效率服务器电源，其98W/inch³的超高功率密度和96.52%的极高峰值效率，无疑为数据中心服务器电源领域树立了新的标杆。　　与此同时，CGD与群光电能科技和英国剑桥大学技术服务部(CUTS)的强强联合，正在共同描绘一幅未来数据中心电源的宏伟蓝图。他们携手设计和开发的先进、高效、高功率密度数据中心电源产品，将GaN的潜力发挥到极致。GaN的开关损耗小，使其在数据中心的电源模块中如鱼得水，相关案例的落地更是证明了其强大的生命力。展望未来，GaN有望延伸至数据中心的其他部件，开启更为广阔的应用前景。　　蔡司扫描电镜助力半导体研发　　蔡司用于高质量成像和高级分析显微镜的FE-SEM蔡司扫描电镜Sigma系列将场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) 技术与出色的用户体验相结合。构建您的成像和分析程序并提高工作效率。研究新材料、用于质量检验的颗粒或生物或地质标本。在高分辨率成像方面毫不妥协-转向低电压并在1kV 或更低电压下受益于增强的分辨率和对比度。使用一流的EDS几何结构执行高级分析显微镜 ,并以两倍的速度和更高的精度获得分析数据。

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蔡司

发布时间：2024-07-11 10:19 阅读量：443 继续阅读>>

瑞萨电子：使用<span style='color:red'>GaN</span> FET改进您的三相高压电机逆变器

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瑞萨电子：使用GaN FET改进您的三相高压电机逆变器

　　氮化镓场效应晶体管是当今电力电子领域的明星，它正在提高功率转换效率、电机控制和功率密度，有效满足当前的市场需求和趋势。　　在这个时代，自动化设备及逆变器数量的增加正在彻底改变工业和家庭，对舒适生活方式的追求越来越依赖于高效可靠的电源管理解决方案。随着越来越多的设备和系统融入我们的日常生活，出于经济和环境原因，确保最佳能源使用至关重要。这种需求推动了电源控制和转换技术的进步，这些技术在提高电源效率和性能方面发挥着关键作用。　　功率因数是电气系统效率的关键决定因素，因为功率因数越高，无功功率形式的能量浪费越少。通过优化功率因数，企业和家庭可以显着降低能源消耗和成本，从而实现更可持续的电力使用。在某些地区，法律要求进行功率因数校正(PFC)，以确保有效使用能源并减轻电网压力。　　如今，大多数开关电源和逆变器都采用传统的PFC拓扑结构，利用其简单性、低成本和可靠性。这些传统PFC解决方案的共同特点是使用硅MOSFET或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。常见的问题是它们的开关损耗和散热，这在更高功率和更小尺寸下变得具有挑战性。　　随着市场朝着能够以更低成本提供更高功率的小型器件发展，GaN FET开始发挥重要作用。氮化镓场效应管可实现效率和尺寸的改进，可以对系统总成本产生积极影响。　　瑞萨电子的该解决方案演示了如何轻松地将硅器件替换为瑞萨电子氮化镓场效应管(见下图)。　　1.2kW高压逆变器，基于GaN的功率因数校正(PFC)　　该系统的关键部件是MCU，它确保了稳定可靠的系统性能。如今，MCU内核正变得越来越普通，外设提供了越来越多的价值，减少了对外部元件的需求并简化了电源电路控制。　　瑞萨电子提供广泛的专用电机控制MCU和MPU产品组合。　　由于氮化镓场效应管的独特特性，整体系统性能的提高是显而易见的：　　提高硬开关和软开关电路的效率　　提高功率密度　　减小系统尺寸和重量　　更简单的散热设计　　降低整体系统成本　　瑞萨电子氮化镓场效应晶体管的下一个非常重要的优势是，大多数器件都可以用常用的栅极驱动器驱动。此功能允许轻松进行系统升级，从而显著提高效率。　　尽管氮化镓场效应晶体管是当今电力电子的明星，但不应忘记它们与其他部件结合使用可提高系统的整体性能。值得注意的是，逻辑组件经常被忽视或被认为是最后的。它们的主要缺点是它们占用的PCB空间，尽管具有成本优势，因为它通常需要多个组件。我们利用瑞萨电子独特的可编程混合信号器件GreenPAK™和HVPAK™来应对这一挑战。在该解决方案中，HVPAK用于过压保护和放电控制，这是一种相对较小的设备，在独立模式下工作，包含复杂的状态机，确保可靠的硬件运行。如果所选MCU不具备此功能，GreenPAK可在硬件中实现简单可靠的PWM重叠保护。　　从整体趋势来看，电机控制和逆变器系统也变得越来越小，处理的功率也越来越高。这凸显了对解决方案的需求，该解决方案既能提高功率密度，又能最大限度地减少总组件数量和解决方案尺寸。

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发布时间：2024-07-05 13:31 阅读量：588 继续阅读>>

上海雷卯：氮化镓<span style='color:red'>GaN</span>静电浪涌防护方案

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上海雷卯：氮化镓GaN静电浪涌防护方案

　　前因：氮化镓不具有瞬态浪涌吸收能力，电路开关瞬态和雷击浪涌时，过流过压不能超过氮化镓的额定能力。　　方案优点：处于反激式电源变压器初级的TVS能充分吸收FET开关瞬态产生的过冲能量，反应快、低残压、可控.　　本方案采用： PTVS160AF单颗器件防护,功率大，体积小，节约空间.

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上海雷卯

发布时间：2024-07-03 10:24 阅读量：494 继续阅读>>

纳芯微电子<span style='color:red'>GaN</span> HEMT驱动芯片NSD2017助力应对激光雷达应用挑战

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纳芯微电子GaN HEMT驱动芯片NSD2017助力应对激光雷达应用挑战

　　自动驾驶是新能源汽车智能化的重要发展方向，而具备强感知能力的激光雷达则是L2+及以上级别自动驾驶不可或缺的硬件设备。纳芯微的单通道高速栅极驱动芯片NSD2017，专为激光雷达发射器中驱动GaN HEMT(高电子迁移率晶体管)而设计，助力应对激光雷达应用中的各项挑战。　　一、激光雷达系统结构介绍　　自动驾驶中使用的激光雷达通常采用DToF(Direct Time-of-Flight)测距方式，即通过直接测量激光的飞行时间来进行距离测量和地图成像。下图为DToF激光雷达系统的典型结构，其中信号处理单元通过记录激光发射器发出光脉冲的时刻，以及激光接收器收到光脉冲的时刻，根据时间间隔和光速即可计算出目标距离。　　DToF激光雷达典型系统　　激光雷达为了实现高分辨率与宽检测范围，需要极窄的激光脉冲宽度、极快的激光脉冲频率和极高的激光脉冲功率，这对激光发射器中功率开关器件的性能提出了更高的要求。相比传统的Si MOSFET，GaN HEMT具有更优越的开关特性，非常适合DToF激光雷达应用。GaN HEMT的性能表现依赖于高速、高驱动能力和高可靠性的GaN栅极驱动芯片，NSD2017凭借其优异的产品特性，充分发挥了GaN HEMT在激光雷达中的优势。　　二、NSD2017产品特性　　推荐工作电压：4.75V~5.25V　　峰值拉灌电流：7A/5A　　最小输入脉宽: 1.25ns　　传输延时: 2.6ns　　脉宽畸变: 300ps　　上升时间@220pF负载: 650ps　　下降时间@220pF负载: 850ps　　封装：DFN6(2mm*2mm)，WLCSP(1.2mm*0.8mm)　　满足AEC-Q100车规认证　　同相和反相输入引脚可用于产生极窄脉宽　　具备UVLO、OTSD保护　　NSD2017典型应用框图　　三、NSD2017关键性能应对激光雷达应用挑战　　1)大电流驱动能力，支持激光雷达远距离探测　　激光雷达的远距离探测能力使自动驾驶车辆能够提前发现障碍物并及时避让，从而提升自动驾驶速度上限。为实现更远的探测距离，通常需要在保证不损伤人眼的前提下，采用更大功率的激光发射器，这就需要更大电流的GaN HEMT以及驱动能力更高的驱动芯片。纳芯微的NSD2017具备7A峰值拉电流和5A灌电流能力，可用于驱动大电流GaN HEMT，从而产生高峰值激光功率，实现远距离探测。　　2)极窄输入脉宽，满足激光雷达高测距精度要求　　DToF激光雷达通过测量脉冲激光发射和接收的时间间隔来实现测距，但是如果来自两个相邻目标的反射光脉冲发生重叠，系统将无法分辨出这两个相邻目标的距离信息。为了满足厘米级别的距离分辨率的要求，激光雷达需要极窄的光脉冲宽度，通常低至几纳秒，并且具有快速的上升沿和下降沿。NSD2017的最小输入脉宽典型值仅为1.25ns，且开启和关断路径具有优异的延迟匹配，输入到输出的脉冲宽度失真低至300ps。此外在220nF负载下，NSD2017的上升时间典型值为650ps，下降时间典型值为850ps，也有利于产生更窄的脉冲激光。　　3)小封装和高频开关，优化激光雷达分辨率与点频性能　　激光雷达的角分辨率表示扫描过程中相邻两个激光点之间的角度差，点频则表示在三维视场内每秒发出的激光点数。一般来说，激光雷达的角分辨率越小，相邻点云之间越密集，往往点频越高，激光雷达的感知能力也就越强。为实现更高的角分辨率和点频，激光雷达需要布置更多的激光发射器，因而对驱动芯片的封装尺寸提出了更高的要求。NSD2017车规级芯片不但提供DFN (2mm*2mm) 封装，还可以提供更小尺寸的WLCSP (1.2mm*0.8mm) 封装。NSD2017支持最高60MHz开关频率，传输延时典型值低至2.6ns，确保了系统控制环路具有足够快的响应时间，也有利于提高激光雷达点频性能。　　4)强抗干扰能力，保证激光雷达的安全可靠　　在激光发射器中，为了快速开关GaN HEMT，栅极驱动芯片外部的栅极串联电阻通常设置为零;栅极驱动芯片的峰值拉电流和灌电流，会通过芯片的封装寄生电感和PCB寄生电感，引起芯片内部的VDD和GND产生较大的抖动，从而可能导致驱动电路工作异常。NSD2017通过优化封装寄生电感，并且在芯片内部集成去耦电容，有效地滤除驱动电路抽载产生的高压毛刺，从而提升了抗噪声能力。此外，NSD2017具备过温保护和欠压保护功能，保证激光雷达安全可靠地工作。　　四、总结　　GaN HEMT栅极驱动芯片NSD2017具备高开关频率、低传输延时、极窄脉宽、低失真、强驱动能力和抗干扰等特性，采用小尺寸车规级封装，能够助力应对激光雷达各项应用挑战，提升感知能力，确保其安全可靠运行。

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纳芯微

发布时间：2024-07-01 10:50 阅读量：701 继续阅读>>

德州仪器计划大规模将<span style='color:red'>GaN</span>芯片生产由6英寸转换成8英寸

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德州仪器计划大规模将GaN芯片生产由6英寸转换成8英寸

　　据韩媒报导，模拟芯片大厂德州仪器(TI)的一位高层表示，该公司正在将其多个晶圆厂生产的6英寸氮化镓(GaN)芯片，转移到8英寸晶圆厂来生产。　　报导指出，德州仪器韩国公司经理Jerome Shin在首尔举行的新闻发布会上表示，德州仪器正在达拉斯和日本会津准备兴建8英寸晶圆厂，这将使其能够提供更具价格竞争力的GaN芯片。　　JeromeShin指出，人们普遍认为GaN芯片比碳化硅(SiC)芯片更昂贵，但这种看法自2022年以来发生了转变。因为德州仪器正在将其生产由6英寸晶圆厂转换为8英寸晶圆厂，而生产更大的晶圆代表着每个晶圆上都有更多的芯片，这可以提高公司的生产力，也使量产的GaN芯片价格能更加便宜。　　而现阶段，GaN芯片的价格已经低于SiC芯片。未来，德州仪器在达拉斯和日本会津工厂的改造完成后，将能够进一步能够提供更便宜的解决方案。达拉斯工厂的扩产预计将于2025年完成，不过JeromeShin并未透露日本会津工厂的时间表。　　不过，有市场人士表示，德州仪器这样的计划可能会导致GaN芯片价格全面下跌。目前，德州仪器也正在将电源管理芯片的生产从8英寸晶圆厂转变为12英寸晶圆。这动作也已经使产业间的电源管理芯片价格下跌。不过，将电源管理芯片的生产从8英寸晶圆厂转变为12英寸晶圆这可使得德州仪器节省10%以上的成本。

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德州仪器

发布时间：2024-03-22 15:41 阅读量：589 继续阅读>>

罗姆的Eco<span style='color:red'>GaN</span>™被台达电子Innergie品牌的45W输出AC适配器“C4 Duo”采用！

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罗姆的EcoGaN™被台达电子Innergie品牌的45W输出AC适配器“C4 Duo”采用！

　　全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)的650V GaN器件(EcoGaN™)，被台达电子(Delta Electronics, Inc.，以下简称“台达”)Innergie 品牌的45W输出AC适配器(快速充电器)“C4 Duo” 采用。台达是基于IoT技术的绿色解决方案全球供应商。Innergie的AC适配器通过搭载可提高电源系统效率的罗姆EcoGaN™“GNP1150TCA-Z”，提高了产品性能和可靠性的同时也实现了小型化。　　在推动实现无碳社会的进程中，由于处理大功率的设备的功率损耗尤为显著，因而相关制造商正在采取措施加快节能步伐。另外，对于电源而言，如果能够使器件高频工作，不仅可以节能，还可以实现电路的小型化，因此在产品中搭载使用了可实现高速开关的GaN(氮化镓)的器件已经被很多制造商提上日程。　　罗姆将使用了GaN的器件命名为“EcoGaN™”品牌，并正在不断扩大其产品阵容。GaN的潜力很大，但处理起来却很难，目前罗姆正在推进注重“易用性”的产品开发并提供相关解决方案。在分立产品方面，罗姆已于2022年开始量产150V耐压的GaN HEMT，并于2023年开始量产实现业界超高性能（RDS（ON）×Ciss / RDS（ON）×Coss）的650V耐压GaN HEMT。此次，由于650V耐压产品“GNP1150TCA-Z”内置的ESD保护元件，使其静电耐受能力比普通GaN HEMT提高了约75%，而这有助于提高应用产品的可靠性，在这方面的出色表现得到了客户的认可，从而被应用到客户的产品中。 Innergie(台达的品牌) General Manager　Jason Chen表示： “GaN功率器件的技术进步引起了全球电子行业的高度关注。过去多年来，双方交流不断加深，并于2022年就电源系统用的功率器件达成了战略合作伙伴关系。作为双方技术交流的成果，罗姆的650V GaN HEMT“GNP1150TCA-Z”为Innergie新产品提供了支持。“C4 Duo”是“One for All系列”产品中第一款使用罗姆GaN器件的产品，希望未来能够用在更多型号的产品中。相信通过继续加强与罗姆的合作，我们将能够提供输出功率更高、功能更强大的AC适配器。”　　罗姆 LSI事业本部电源LSI业务担当 Power Stage商品开发部部长　山口雄平表示： “非常荣幸罗姆的EcoGaN™能够被电源管理和热对策领域的全球领导者台达的AC适配器采用。罗姆正在通过提高功率半导体的性能和可构建更出色拓扑结构的模拟技术，助力台达提高其大功率电源装置的功率转换效率。另外，两家公司在实现无碳社会和数字社会方面有着相似的经营愿景，利用台达在电源电路设计方面的优势以及罗姆在器件和IC等产品方面的优势，双方建立了稳固的合作关系，这也促成了此次的成功采用。希望双方利用不断深入的合作关系，继续推动更小型、更高效的充电器等产品开发，为丰富人们的生活做出贡献。”　　<相关网页> ・台达官网　　https://www.delta-china.com.cn/zh-CN/index　　・Innergie官网　　https://myinnergie.com/us/product/c4-duo-45w-dual-usbc-power-adapter-fold/　　・罗姆的GaN功率器件产品页面　　https://www.rohm.com.cn/products/gan-power-devices　　<关于罗姆的EcoGaN™> EcoGaN™是通过更大程度地发挥GaN的性能，助力应用产品进一步节能和小型化的罗姆GaN器件，该系列产品有助于应用产品进一步降低功耗、实现外围元器件的小型化、减少设计工时和元器件数量等。・EcoGaN™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。

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罗姆

发布时间：2024-02-27 10:13 阅读量：1256 继续阅读>>

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Girl Gang Garage利用三维扫描解决方案ZEISS T-SCAN hawk 2进行定制汽车改造

　　看看Pam是如何借助蔡司三维扫描解决方案、逆向工程和三维打印实现EV充电端口盖定制化。　　Girl Gang Garage的核心理念是女性赋权。在以男性为主导的汽车行业中，Bogi Lateiner致力于为才华横溢的女性搭建一个网络平台。无论是寻求汽车行业和技工行业的入行机会，还是实现技艺提升，都能在Girl Gang Garage找到答案。该平台奉行的独特使命正在持续发展并实现，期望为下一代创造新机遇。　　基于这一使命，Girl Gang Garage在美国亚利桑那州菲尼克斯发起了一项倡议，吸引了约150名女性参与其中，现场不仅可免费使用汽车工具，还有多种项目可参与，为女性职业选择提供新思路，提升女性职业信心。　　改造点燃热爱　　回顾过往，Girl Gang Garage的团队已经证明了其在汽车改造方面的能力。无论是Chevy Montage 57(2018)还是High Yellow 56(2019)，改造过程都十分成功。图1和图2展示了车辆修复的最终结果。　　Pam Waterman(PADT Inc.高级应用工程师)利用第一代ZEISS T-SCAN hawk系统，协助Girl Gang Garage采集多辆汽车的数字副本。例如，可以完全获取Volvo PV544车身的内外部数据。此外，团队还对Volvo S60的仪表板、天线和天线盖、门把手(盖和内部机构)以及EV充电端口盖进行了三维扫描。数据包含测量结果、形状和STL文件，可作为新组件的设计依据。　　结合其他富有才华的女性工程师完成的逆向工程设计，Bogi和Pam利用三维打印技术打印出各种部件，包括新的天线盖、后置摄像头外壳、定制的引擎盖下支架和组件以及新充电端口盖原型。　　下一挑战：使用新一代手持式三维激光扫描仪扫描复杂组件　　该团队的任务是帮助Bogi规划改进Iron Maven车辆的EV充电端口盖(图3)。通过对由金属和注塑成型塑料制成的复杂组件的整个机构进行扫描(正面、背面、铰链、闩锁和通孔)，获取新三维打印盖所需的所有尺寸信息。而挑战在于如何将深色和光泽表面与深口相结合。必须从多个角度采集数据以验证所有尺寸的正确性。　　升级至ZEISS T-SCAN hawk 2的高级扫描功能　　在过往两年里，Pam一直使用的是第一代ZEISS T-SCAN hawk。在近期项目中，他们尝试使用升级型号(ZEISS T-SCAN hawk 2)的高级功能。　　令她欣喜的是，效果远超预期：”手持便携性、快速捕获速度以及深孔探测能力的结合完美应用于Girl Gang Garage车间。” Pam Waterman说到。　　准备工作十分简单，仅需在工件上及其周围放置几个参考点即可。因此，在工作台和工件上分别应用6 mm和3 mm参考标记，可在后续操作中确保物体顶部和底部的良好转换。　　扫描工件时，可使用远程工作流程加速整个扫描过程。借助于此，Pam可在工件周围自由移动，从各个角度收集数据。内置红色激光距离指示可确保始终保持最佳工作距离。使用ZEISS T-SCAN hawk 2单激光线探测深孔内部，即使在狭小的视角，也可获得工件信息。为了获得准确结果，使用合适喷粉喷涂难以扫描的表面并不少见。但高级应用工程师表示，T-SCAN hawk 2无需这一步骤即可实现扫描。　　无需喷涂，系统即可对光泽和反光工件进行扫描。T-SCAN hawk 2可消除扫描过程中可能出现的所有不便。因此，团队在几分钟内即可完成数据收集。　　充电端口盖的数据收集完成后，Girl Gang Garage团队在ZEISS Quality Suite检测软件中对数据进行处理。基于一体化解决方案的优势，可轻松进行数据评估。　　处理具有多个尺寸的复杂工件时，需从不同角度和侧面对其进行扫描，以捕捉每个细节。如果目标为正确分析工件，则需首先转换扫描。无论是通过参考点对齐还是通过特征最佳拟合对齐，两种模式下顶部与底部之间的转换瞬息即可完成。此外，Pam表示，结合蔡司硬件和检测软件，“多边化处理过程的速度远超以往”。　　三维扫描为三维打印提供数据　　基于三维扫描收集的数据和软件中的信息包，团队能够创建一个新的且经过优化的充电端口盖原型，并符合原始工件的所有要求。基于旧端口盖扫描数据，通过三维打印完成以上过程。随后将制造完成的工件进行首次装配尝试。但因塑料工件存在翘曲，装配过程并不简单。　　为进一步处理并优化三维打印，T-SCAN hawk 2不可或缺。该团队目前拥有一个全面的数据库，记录需返工和更改的工件信息，以实现工件精准配合。

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蔡司

发布时间：2024-01-15 09:29 阅读量：1364 继续阅读>>

型号	品牌	询价
CDZVT2R20B	ROHM Semiconductor
TL431ACLPR	Texas Instruments
BD71847AMWV-E2	ROHM Semiconductor
RB751G-40T2R	ROHM Semiconductor
MC33074DR2G	onsemi

型号	品牌	抢购
BP3621	ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR	Texas Instruments
STM32F429IGT6	STMicroelectronics
IPZ40N04S5L4R8ATMA1	Infineon Technologies
ESR03EZPJ151	ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL	ROHM Semiconductor

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