雜談GaN技術

本文最初發表於 EE Times。

功率 MOSFET 市場規模龐大且發展成熟，預計到 2027 年市場價值將達到約 140 億美元。該市場通常分為三個電壓區間：40 V 以下、40–200 V，以及 600 V 以上。其中，200 V 以下的市場約占整體市場的 75%。高效能電源轉換（Efficient Power Conversion，EPC）的大多數目標應用正集中於此區間，包括 AI 伺服器、48 V 電源轉換器、機器人以及自主機器。這使其成為 GaN 技術採用的關鍵戰場。透過聚焦於更高效率、更高功率密度與更簡化的系統設計，GaN 技術正逐步成為現代電源轉換系統中取代矽元件的可行方案。

48V正越來越多地被用作計算資料中心和筆記型電腦等消費性電子產品性能的新標準。 全新USB PD3.1標準也正在進軍筆記型電腦，部分原因是USB電壓增加到48 V，在連接器和電纜的電流限制為5 A的情況下，總功率傳輸增加到240 W。 使用USB PD新標準的相容電源，也持續面臨實現小尺寸的解決方案以滿足對高功率密度的需求。GaN FET開關快和具有低導通電阻，解決了電源供電中含有多個電路所需的功率密度挑戰。

磚式DC-DC轉換器廣泛應用於數據中心、電信和汽車應用，將標稱48V匯流排轉換為（或從）標稱12V匯流排。氮化鎵（GaN）集成電路（IC）技術的進步使得半橋和閘極驅動器得以集成，從而形成單芯片解決方案，簡化了佈局、最小化面積並降低成本。

本文最初由 Bill Kleyman 于 2018年11月5日发布在 Data Center Frontier 网站上。了解更多关于 eGaN 技术 以及 EPC GaN 解决方案在 数据中心的应用。

eGaN® FET 的切換速度比矽 MOSFET 快得多，因此需要更仔細地考慮 PCB 佈局設計，以盡量減少寄生電感。寄生電感會導致更高的過衝電壓和較慢的切換過渡。本應用說明回顧了設計最佳功率級佈局的關鍵步驟，以避免這些不良影響並最大化轉換器性能。

This post was originally published May 26, 2017 on the PowerPulse.net web site . Learn more about eGaN technology and EPC GaN solutions for 48 V to Point-of-Load.

During last week’s PCIM Europe event in Nuremberg, Germany, direct 48V-to-1V power conversion architectures were a significant topic, mostly outside of the exhibit floor. Vicor was quietly showing its latest generation of 48V direct-to-chip power components. Ericsson Power Modules and Efficient Power Conversion were holding invitation-only meetings where future designs of 48V direct to load power conversion architectures were the focus of the discussions. By the end of 2017, several vendors are expected to be offering dc-dc converters delivering 48V-to-1V direct conversion.