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高頻功率轉換器件的封裝的考慮因素

在開關頻率10 MHz或以上,電源轉換需要具備高速開關的電晶體並配備在高頻工作的封裝。相比日漸老齡化的功率MOSFET器件,由於氮化鎵場效應電晶體(eGaN® FET)提供無可匹敵的器件性能及封裝,因此可以在高頻時提高電源轉換效率。

Bodo’s Power Systems
客席編輯 Alex Lidow
2013年11月

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無封裝高電子遷移率電晶體可實現高效電源轉換

封裝的缺點是增加功率MOSFET器件的尺寸及成本,並增加阻抗和電感,從而降低器件的性能。宜普電源轉換公司Alex Lidow辯說最有效的解決方案是不用封裝,使 氮化鎵高電子遷移率電晶體與等效矽器件相比,具有相同成本的優勢。

雜誌:Compound Semiconductor
日期:2013年6月

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回顧氮化鎵與MOSFET功率器件比拼文章(共16章)

當一種全新技術出現,如果認為工程師可以憑直覺知道如何有效及快速地實現這種具備更高性能的技術的優勢是不合理的,因為新技術必然有其學習曲線,氮化鎵技術也不例外。

氮化鎵場效應電晶體技術在2010年中從宜普公司推出業界第一種商用氮化鎵電晶體開始,提供予廣大電源轉換工程界使用。此後,宜普公司在繼續發展其產品系列之同時與系統設計工程師分享如何實現氮化鎵技術的優勢,其中一個教育專案是與Power Electronics雜誌合作,每兩個月撰寫關於氮化鎵技術的特性及其應用的文章。

這一系列文章名為“氮化鎵場效應電晶體與矽電源器件比拼文章”,專題探討使用氮化鎵器件的基本問題及獨特應用。 現在讓我們回顧共16章的文章,以幫助工程師加快其學習曲線之同時使我們知道需要什麼新議題及研究來推動採用氮化鎵技術,正如學習是永無休止的。

作者:宜普公司產品應用副總裁Johan Strydom博士、應用工程行政總監Michael de Rooij博士及應用總監David Reusch博士

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氮化鎵場效應電晶體與矽功率器件比拼第14章第1部分:氮化鎵場效應電晶體的小信號射頻性能

雖然氮化鎵場效應電晶體被設計及優化為一種開關功率器件,但該電晶體也具備良好的射頻特性。 本章是關於氮化鎵場效應電晶體在200 MHz至2.5 GHz頻率範圍的射頻特性的第1部分。

作者:宜普公司應用工程行政總監Michael de Rooij博士、產品應用副總裁Johan Strydom博士及Peak Gain Wireless總裁Matthew Meiller

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Exploring gallium nitride technology

雜誌:EE Times Asia
日期:2013年5月16日

作為替代MOSFET器件的氮化鎵(GaN)功率器件在商用直流-直流電源轉換的應用已發展了三年,隨著氮化鎵器件暫露頭角,加上以前使用MOSFET的場效應電晶體而不能實現的應用也可以使用氮化鎵器件來實現,對於氮化鎵功率器件的開發者來說,以前想不到及還沒有開發的全新應用將提供大有可為的發展機遇。

http://www.eetasia.com/ART_8800684828_480200_TA_f13f883a.HTM

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氮化鎵器件與矽功率器件比拼第十三章第二部分:最優化的印刷電路板版圖

與基於傳統MOSFET的設計相比,基於氮化鎵場效應電晶體的負載點降壓轉換器能夠通過優化印刷電路板的版圖而減少寄生電阻,從而提高效率、加快開關速度及減少器件的過沖電壓。

詳情請瀏覽http://powerelectronics.com/gan-transistors/egan-fet-silicon-power-shoot-out-vol-13-part-2-optimal-pcb-layout

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氮化鎵場效應電晶體(eGaN FET)可提高工業應用的負載點轉換器的效率及提升其功率密度

宜普產品應用總監David Reusch博士 /銷售及推廣副總裁Stephen L.Colino

在24 V直流系統裡採用的傳統負載點轉換器,設計工程師需要權衡使用一個高成本的隔離型轉換器及使用一個低頻及低效的降壓轉換器。與通常在電腦系統裡使用的12 V負載點轉換器相比,較高壓的24 V負載點轉換器因為需要考慮開關節點的振鈴而需增加場效應電晶體的電壓至最少達40 V,以及增加換向損耗及輸出電容損耗。宜普公司的氮化鎵場效應電晶體由於具備超低QGD性能,從而可實現低換向損耗,並具備低QOSS性能,以實現較低輸出電容損耗。

此外,宜普公司的氮化鎵場效應電晶體具備創新的晶片級柵格陣列封裝,在高頻功率環路及閘極驅動環路,及最重要的在這些環路的共通路徑(稱共源電感)都可容許超低電感,從而把換向損耗減至最低。氮化鎵器件的低電荷及共源電感可幫助設計工程師通過提高頻率使功率密度得以提高而並沒有像傳統MOSFET器件那樣需要折衷效率。

閱讀摘要

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氮化鎵場效應電晶體(eGaN FET)與矽功率器件比拼第十三章、第一部分: 寄生電感對採用不同器件的轉換器在性能方面的影響

作者:宜普公司產品應用總監David Reusch博士

在不同的應用裡與矽MOSFET器件相比,增強型氮化鎵基電源器件如氮化鎵場效應電晶體展示了它可以實現更高效及更高開關頻率的性能。氮化鎵場效應電晶體具備改善了的開關品質因數,因此封裝及印刷電路板版圖的寄生電感對性能的影響非常重要。在本章及本部分我們將討論在負載點降壓轉換器的應用(工作於開關頻率為1 MHz、輸入電壓為12 V、輸出電壓為1.2 V及輸出電流達20 A的條件下),寄生電感對基於氮化鎵場效應電晶體及MOSFET器件的轉換器在性能方面的影響。

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