前瞻性技術(shù)：加速GaN技術(shù)應(yīng)用

　　相較于過去所使用的硅晶體管，氮化鎵(GaN)能夠讓新的電源應(yīng)用在同等電壓條件下，以更高的切換頻率運(yùn)作。 這代表在相同條件下，GaN能夠較以硅為基礎(chǔ)的解決方案實(shí)現(xiàn)更高的效率。

　　電源供應(yīng)設(shè)計(jì)

　　德州儀器(TI)的LMG5200全整合式原型，讓工程師能夠輕松地將GaN技術(shù)設(shè)計(jì)至電源解決方案中，進(jìn)而超越傳統(tǒng)上功率密度限制。 基于數(shù)十年的電源測試專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，TI針對GaN進(jìn)行了數(shù)百萬小時(shí)的加速測試，并建立了能夠?qū)崿F(xiàn)基于GaN電源設(shè)計(jì)的生態(tài)系統(tǒng)。

　　GaN將在功率密集的應(yīng)用中大展身手，它能夠在保持或提升效率的同時(shí)，使電源裝置變得更小巧。 目前，GaN被應(yīng)用于電子電源供應(yīng)設(shè)計(jì)，將電力在交流和直流的形式間進(jìn)行轉(zhuǎn)換、改變電壓電平并執(zhí)行多種功能，以確保干凈電力的可用性。 對某些特定的產(chǎn)品來說，效能為最重要的考慮，然而還需視不同的應(yīng)用而定。

　　此技術(shù)能夠影響需連接至墻上電源插座的各種裝置，包含個(gè)人計(jì)算機(jī)變壓器、音效/影片接收器和數(shù)字電視。 壁式轉(zhuǎn)接器占用了很多空間且不甚美觀，因發(fā)熱所浪費(fèi)的電量也不可小覷。 GaN可在很大程度上解決這些問題，并節(jié)省電費(fèi)。

　　在音效應(yīng)用中，音效效能會被無意間傳入音效訊號的電氣噪聲所干擾。 因?yàn)镚aN擁有較低的電容，能夠最大程度地減小二次側(cè)振鈴并將轉(zhuǎn)換次數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以降低失真，因而將噪聲降至最低。

　　在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器中，GaN減少了為云端供電時(shí)所造成的電源損耗。 此外，GaN能夠縮小電源解決方案尺寸的特性將進(jìn)而騰出空間給更多的處理器、內(nèi)存或儲存使用。

　　電壓轉(zhuǎn)換

　　對于專注于電信網(wǎng)絡(luò)開關(guān)裝置的電源的客戶而言，同樣的顧慮亦存在。 目前業(yè)界的發(fā)展趨勢是研發(fā)全新且擁有更高電壓的架構(gòu)以降低配電的損耗，并利用GaN輕易地轉(zhuǎn)換至更低的電壓;此一方式補(bǔ)足了先前使用類似的硅材料解決方案中效率不高的缺點(diǎn)。 例如，在基地臺中，工程師可以透過保持標(biāo)準(zhǔn)48伏特的電壓，并將該電壓直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字電路所需的電壓電平來降低功率損耗。 而目前常見的架構(gòu)則會先將電源電壓從48伏特降到12伏特，并再進(jìn)一步將電壓降至數(shù)字電路所需的電壓電平。 工程師將能夠因此而使用更少的轉(zhuǎn)換器，進(jìn)而減少功率損耗。

　　在未來的幾年里，GaN將能夠在提供更大輸出功率的同時(shí)減小變壓器尺寸。 這帶來的好處是便于攜帶且同時(shí)支持更高容量電池的壁式充電器的問世，其擁有更長的運(yùn)作時(shí)間，以及更大/效果更佳的顯示器。

　　客戶將能夠在各種車用、工業(yè)和無線充電產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用TI的技術(shù)，并享受更佳的效能。 TI亦與軍事和航天業(yè)客戶進(jìn)行接洽，討論大溫度范圍和輻射方面的應(yīng)用。 TI亦能夠開發(fā)新型轉(zhuǎn)換器、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)。

　　特色

　　LMG5200原型機(jī)是由高頻驅(qū)動(dòng)器和兩個(gè)半橋配置的GaN場效應(yīng)晶體管所組成，其采用易于使用的四方扁平無引線(QFN)封裝，夠能幫助電源設(shè)計(jì)人員迅速發(fā)揮這種材料的真正優(yōu)勢。

　　GaN這款產(chǎn)品設(shè)計(jì)易于使用，TI藉由將GaN FET與高效能驅(qū)動(dòng)器封裝在一起，成功的在一個(gè)模塊中提供高效能。 TI也力求將GaN裝置變得更加智能以降低解決方案的復(fù)雜性，好讓客戶能夠?qū)Ｗ⒂趯⒆陨韮r(jià)值最大化的領(lǐng)域。 LMG5200讓客戶能夠輕松地將GaN以及其所具有的優(yōu)勢融入至電源解決方案中。

　　此技術(shù)的發(fā)展永無止境，并將能夠幫助客戶找到創(chuàng)新的方式提升效率，同時(shí)讓我們換個(gè)方式思考問題。 TI擁有對系統(tǒng)零組件組合與產(chǎn)業(yè)專業(yè)知識。 同時(shí)更透過合適的封裝、效能和經(jīng)認(rèn)證的可靠性，促進(jìn)GaN技術(shù)的推廣應(yīng)用，進(jìn)而為其提供廣闊的市場發(fā)展空間。