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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。

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宜普公司在2013年APEC會議將與工程師分享氮化鎵(GaN)的技術及應用

宜普公司首席執行長及應用專家將於業界IEEE APEC2013年電力電子研討會舉行為期半天的關於氮化鎵場效應電晶體的技術及應用研討會。

增強型矽基氮化鎵功率場效應電晶體的全球領先供應商宜普電源轉換公司將於3月17日至21日在美國加州Long Beach舉行的2013年APEC會議的學術研討會及多個以應用為主題的技術論壇演講。

在功率電子應用響負盛名™的APEC會議專注功率電子的實用及應用方面,備受各界功率電子專家關注。APEC會議與在職工程師分享所有不同功率電子元件及設備的用途、設計、製造及推廣,詳情請瀏覽http://www.apec-conf.org/

宜普公司創辦人及首席執行長Alex Lidow說:“我們的專家非常榮幸獲得2013年APEC會議技術評委會推薦我們在其學術研討會演講,並與工程師分享關於氮化鎵的技術論文。委員會對我們的支持進一步強化我們的信念 -- 功率系統設計工程師對具備卓越性能的氮化鎵技術感到興趣並且認同。”

學術研討會: 實現高效電源轉換的氮化鎵電晶體
日期:3月17日(星期日)(S.7:下午2時30分至6時)

是次研討會將講解“氮化鎵電晶體- 高效功率轉換器件” 教科書所涵蓋的議題,並闡釋氮化鎵高電子遷移率電晶體(HEMT)的性能,以及討論如何使用這些器件,包括解釋在高性能、高頻的電源轉換應用中需要考慮驅動器、版圖及熱管理等因素。 為展示氮化鎵技術在現實世界裡的價值,我們將討論多個應用包括高頻波峰追蹤(ET)、中間匯流排轉換器(IBC)及無線電源傳送。此外,我們將在研討會的總結部分討論這個嶄露頭角、替代MOSFET技術的未來發展。

宜普專家討論關於氮化鎵場效應電晶體的技術演講
圓桌座談會

專題討論 :寬頻隙的半導體 - 時機成熟還是有待實現的承諾?
講者 :Alex Lidow
日期 :3月19日(星期二)(Session 2:下午5時至6時30分)

技術研討會

減小了寄生電感的高頻及低損耗eGaN轉換器設計
講者 :David Reusch 及 Johan Strydom
日期 :3月20日(星期三)(直流-直流轉換器 Session :下午2時至5時30分)

在包絡跟蹤應用採用氮化鎵場效應電晶體(eGaN FET)
講者 :Johan Strydom
日期 :3月20日(星期三)(IS 2.2.4:上午8時30分至10時15分)

氮化鎵場效應電晶體推動低功耗及高頻無線能量轉移轉換器的應用
講者 :Michael de Rooij
日期 :3月20日(星期三)(IS 2.2.3:上午8時30分至10時15分)

基於氮化鎵場效應電晶體的諧振式高頻電源轉換器
講者 :David Reusch
日期 :3月21日(星期四)(IS 1.4.5:上午8時30分至11時30分)

宜普公司簡介

宜普電源轉換公司是基於增強型氮化鎵的电源管理器件的領先供應商,為首家公司推出替代功率MOSFET的矽基增強型氮化鎵(eGaN)場效應電晶體,其目標應用包括伺服器、無線電源傳送、波峰追蹤、射頻傳送、以太網供電、微型逆變器、高效照明及D類音頻放大器,器件性能比最好的矽功率MOSFET高出很多倍。詳情請瀏覽我們的網站www.epc-co.com。

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商標

eGaN® 是Efficient Power Conversion Corporation宜普電源轉換公司的註冊商標。

媒體聯絡人

Winnie Wong (winnie.wong@ep 閱讀全文

氮化鎵場效應電晶體與矽功率器件比拼第12章 – 優化死區時間

雜誌 : Power Electronics Technology
作者 : 宜普電源轉換公司應用副總裁Johan Strydom博士
日期 : 2013年1月

我們在之前的文章討論氮化鎵場效應電晶體與矽器件相同之處,並可以利用量度性能的相同標準來評估它。雖然根據大部分的量度標準結果可以看到,氮化鎵場效應電晶體的表現更為優越,但氮化鎵場效應電晶體的體二極管前向電壓比 MOSFET較 高及在死區時間內可以是高功率損耗的元件。體二極管前向導通損耗並不構成在死區時間内產生的全部損耗,而二極管反向恢復及輸出電容損耗也很重要。本章討論管理死區時間及工程師需要把死區時間損耗減至最低。

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宜普公司的無線電源傳送展示系統獲得PowerPulse.Net評選為2012年度十大無線充電應用發展

無線充電將於2013年成為於電力電子業界增長迅猛的應用,其主要的發展步伐從2012年起開始加快。PowerPulse.Net編輯評選出十大發展以反映無線充電應用在2013年及之後的重要發展歷程。

宜普在2012年8月宣佈推出高效無線電源展示系統,它採用了具備高頻開關性能的氮化鎵電晶體(eGaN® FET),由於該電晶體可以在高頻、高壓及高功率條件下有效率地工作,所以非常適用于高效無線電源系統。該系統由宜普及WiTricity公司共同開發,為一個在工作頻率為6.78 MHz的D類電源系統,能夠向負載提供高達15W的功率。使用這個展示系統的作用是可以簡化無線電源技術的評估流程。這個系統內的所有主要元件都是易於連接,可以展示無線電源傳送如何對器件充電。

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增強型氮化鎵場效應電晶體提高無線電源傳送的效率

雜誌:Bodo’s Power Systems (www.bodospower.com)
日期:1/2/2013
作者:宜普公司首席執行長Alex Lidow博士、應用工程執行總監Michael deRooij博士及應用工程 總監David Reusch博士
摘要:本文展示了增強型氮化鎵場效應電晶體推動諧振拓撲在效率方面實現重大改善,以及工作 在6.78 MHz頻率範圍的無線電源傳送實用範例。

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矽基氮化鎵場效應電晶體促進全新應用的出現

作者 :Ashok Bindra
雜誌 :How2Power Today (2012年12月刊)

在過去的數年間雖然有很多討論關於基於氮化鎵的功率電晶體可以替代普遍使用的矽MOSFET器件,但矽基氮化鎵的功率場效應電晶體可能需要較長的時間才可以在電源轉換領域成為主流器件。目前數個全新應用的出現將有望實現氮化鎵技術所提供的優勢。除了具備商用及高可靠性的條件,氮化鎵器件的獨有特性正在促進全新應用的出現。

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宜普電源轉換公司出版氮化鎵場效應電晶體教科書的中文版

本書由業界專家編寫, 為工程師提供關於氮化鎵電晶體的理論及應用範圍

宜普公司宣佈出版了“氮化鎵電晶體 - 高效電源轉換器件”的簡中版教科書,旨在為功率系統設計工程師提供氮化鎵電晶體的基本技術及相關應用的知識,從而幫助工程師使用氮化鎵電晶體設計更高效的電源轉換系統。

清華大學李永東教授評論這書時說“本書回顧了電力電子材料與器件的發展歷程,,並以新型氮化鎵材料作為主要研究項目,深入研究該類功率半導體材料的特點與應用。本書的分析縝密,內容新穎,論述詳實,既具有很高的理論水準,又兼顧工程應用實例,具有大量詳實的實驗資料作為驗證理論分析的依據。作為電力電子行業的讀者,我覺得這是一本難得的、兼顧理論、實踐與可讀性的好書”。

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氮化鎵場效應電晶體與矽功率器件比拼第十一部分:優化場效應電晶體的導通電阻

作者:宜普公司應用副總裁Johan Strydom博士
雜誌:Power Electronics Technology

摘要:
在這一系列的文章中,我們展示了與矽MOSFET相比,氮化鎵場效應晶體在硬開關及軟開關應用中它在性能方面的改善。我們看到在所討論的每一個情況下,氮化鎵場效應電晶體的性能比MOSFET器件更為優越。第十一部分討論了晶片尺寸的優化工藝,並使用一個應用範例來展示其結果。

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