势在必行的移动世界—不受束缚的消费者！

消费者希望随时随地可以利用无线技术通行无阻。他们希望电视可以与平板电脑、移动电话、笔记本电脑及汽车设备实现无缝同步。他们希望任何时候都可以实时通信、取得资讯及享受娱乐设备，而所有设备都具有高分辨率。这是最近汽车产业的发展趋势，而该产业的未来愿景就是实践这种畅通无阻的生活方式²。

消费者也不想为电池的续航力而操心—也不需要再在机场里到处寻找充电桩。这种不受束缚的生活就是实现势在必行的移动世界（Mobility Imperative），它推动消费产品的创新并暴露了硅基半导体技术的极限。

随着硅功率晶体管（MOSFET）逐渐失去创新动力，氮化镓晶体管成为电源转换和数据传输领域中的新一代半导体器件。宜普电源转换公司（EPC）生产增强型氮化镓晶体管（(eGaN^® FET)已经有5年多了。与日益陈旧的硅器件相比，这些器件具有更小的尺寸、更优越的性能和更低的成本。氮化镓器件所具备的高速性能并加上其更低的生产成本和更小的尺寸使得它成为实现Mobility Imperative的理想器件。

扩阔无线带宽 -- 增加数据传输量、延长电池续航力

包络跟踪是一种电源供电技术，与目前的固定式电源系统相比，它可以通过精确地跟踪电源的需求来提高射频功率放大器的能效。在蜂窝电话中，采用包络跟踪意味着更长的通话时间，而在基站中，它意味着可实现更细小、价格更低的放大器，这种放大器的功耗低很多及其运行成本也更便宜。

当我们对无线数据的需求不断增加（见图1），这会大大提高了包络跟踪的价值。使用更多的发射器并不能解决问题，而是需要每个功率放大器具有更宽阔的数据传输带宽。随着数据传输带宽的增加，发射器的功率放大器的效率将急剧下降，除非系统采用包络跟踪的方法。

氮化镓技术被认为是包络跟踪转换器和具备宽阔的带宽的射频功放设计的“使能技术”。氮化镓场效应晶体管（eGaN FET）的超快速开关性能可推动包络跟踪电源系统中的高频、多相位降压转换器。

无线充电让您摒弃电源线... 无需寻找充电桩！

自从尼古拉•特斯拉（Nikola Tesla）在20世纪开始的几年内做了对无线电源传送的首次试验之后，人们一直探求「剪断电源线、实践无线充电」的可行性。在超过一百年后的今天，我们终于拥有实现了特斯拉的愿景的技术。

高度谐振式无线电源传输技术依据的是磁场生成，它被证明为一种可行的充电途径。磁场具备各种无线电源所需的特性――简单易用、高稳健性及最重要的是，它被认为是安全的。采用无线电源传送的应用不能一一尽录--从手机和电脑、到在严峻环境下操作的系统，以及植入式的医疗器件，都可以利用无线电源充电。

随着移动设备的种类和数量发生爆炸式的增长，无线电源传输可以很便捷地为电池充电，从此不再需要累赘的电源线，也免却了寻找充电桩的不便。图3展示出未来的家居的电器有可能不用电源线而得以充电。

在过去的几年里，无线电源传送应用出现了3个标准，分别由3个业界组织提供，包括Wireless Power Consortium的 Qi标准、Power Matters Alliance （PMA）及A4WP (也称为Rezence^®5)的标准。目前Rezence的标准胜出，因为它利用一个传输器在很远的距离可以同时替多个设备充电。

针对无线电源传送应用而制定的Rezence^®标准已经在移动电话和平板电脑充电应用中得以快速普及。举例来说，多家汽车制造商计划在汽车中央控制台中嵌入无线充电系统，这样智能手机以及其它移动设备在汽车行驶中也能够得以充电而不用担心连续频繁地使用这些设备会耗光它们的电量^7,8。由于Rezence^®的标准需要高速的6.78 MHz功率传送频率⁹，相比更慢、更低效率的硅功率MOSFET，采用eGaN FET是无线电源传送应用的优质器件之选。

随着电动汽车越来越普及¹⁰，用于电动汽车的无线充电技术也变得越来越普遍。虽然还没有通用标准，但与Rezence^®标准中所用的方法类似的松散耦合式磁能传输技术，它对所有设备来说都是通用的。这是因为它无需精确对准发射和接收器就可以传送电力。eGaN^®FET肯定是支持这种无线电源传送应用的技术之选。

Fast just got Faster博客将会与工程师分享关于车用的感测及自动式控制 – 防撞或“轻松及享受驾驶乐趣”

基于安全的理由，一辆汽车能够随时知道周围环境是非常重要的。当汽车发展为自动驾驶车辆时，这点将变得更为重要。另外，汽车的速度越快、周围环境越是复杂，环境探测系统就需要更快、更精确地判断出潜在发生碰撞的位置与汽车的距离有多远。

目前的汽车制造商在这些功能中用了各种各样的传感器，包括最近才开始在汽车的感测式自动驾驶应用中出现的光学遥距 (LiDAR)传感器。我们将在新一期Fast just got Faster文章介绍面向汽车应用的氮化镓技术。

总结

总括来说，势在必行的移动世界（Mobility Imperative）已经来临...现代的消费者要求：

• 不想因为担心用光电池的电量及寻找充电桩而产生range anxiety焦虑情绪。
• 所有信息和娱乐资讯可随时随地通过消费者的智能手机而获得……而且全部都是具有高分辨率及“实时”获得。

氮化镓技术是实现Mobility Imperative的基础技术，因为：

• 它具备更快速的开关速度，从而实现更高分辨率及更低功耗。
• 它的尺寸更细小，从而可尽量缩小产品的尺寸及使产品可以更轻薄。
• 它的成本更低，从而替消费者省钱。

消费者希望不管何时想去哪里都能够自由“移动”，这就是目前所述的「Mobility Imperative」，它推动了创新的消费类电子产品的发展。

目前的半导体技术--硅功率晶体管（MOSFET）的技术已经达到其性能极限。幸运的是，具备高速开关性能、更低的制造成本及更细小的尺寸的氮化镓晶体管已经面世。氮化镓技术可以使Tesla的愿景得以实现并使得我们有可能实现势在必行的移动世界。

1. A. Lidow, J. Strydom, M. de Rooij, D. Reusch, GaN Transistors for Efficient Power Conversion, 2nd Edition, West Sussex, England: John Wiley and Sons, 2015.
2. J. Siu, “Car Buyers Love Wireless Connectivity: Study,” Autoguide.com, May 4, 2014.
3. http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-index-vni/white_paper_c11-520862.html
4. D. McIntosh, “WSC: Innovative Use of enhanced mode GaN power FETS in medium power Envelope Tracking Modulators,” IEEE International Microwave Symposium, Tampa Bay, FL., June 2014.
5. R. Tseng, B. von Novak, S. Shevde and K. A. Grajski, “Introduction to the Alliance for Wireless Power Loosely-Coupled Wireless Power Transfer System Specification Version 1.0,” IEEE Wireless Power Transfer Conference 2013, Technologies,Systems and Applications, May 15–16, 2013.
6. D. Schilling, “WiTricity Charges Forward with Wireless Electricity,” Industry Tap Into News, January 10, 2013.
7. J. Day, “Gill Electronics signs wireless agreement with Qualcomm,” John Day’s Automotive Electronics, June 24, 2013.
8. J. Day, “Delphi developing in-vehicle cordless charging,” John Day’s Automotive Electronics, May 1, 2012.
9. M. de Rooij, Wireless Power Handbook: A Supplement to GaN Transistors for Efficient Power Conversion, El Segundo, CA: Power Conversion Publications, 2015. (Publication date: March 2015)
10. N. Gordon-Bloomfield, “Hertz Tests Wireless Charging For Electric-Car Rentals,” Green Car Reports, February 9, 2012.