人民網

人民網>>財經>>中日技術產業信息網

各國電子企業猛攻GaN功率元件,100∼200A產品亮相

2014年07月30日08:57    

【新聞鏈接】

以電場耦合為旋轉體及軌道無線供電

京大等開發出高能量密度Mg二次電池,安全性高成本低

東工大等試制新型處理器,相同功率下運算性能超5倍

三星的立體NAND,全球率先用於高端個人電腦SSD

負極用硅粉替代碳粉,日本大學開發長壽命大容量鋰電池

日本的機械電子及電子技術展會“TECHNO-FRONTIER 2014”上,各國企業紛紛展示了使用硅基板的GaN功率元件,從中可以看出GaN功率元件的生態系統不斷擴大的趨勢。

加拿大的GaN Systems公司展出了耐壓650V、電流容量高達100∼200A的常閉型GaN功率晶體管(圖1、2)。而目前市場上的GaN功率晶體管大多不到40A。

圖1:GaN Systems公司的主要人員

圖2:嵌入有GaN Systems公司的GaN功率晶體管的晶圓

100A以上的大電流產品瞄准的是汽車用途。實際上,GaN Systems公司已在汽車相關廠商聚集的日本愛知縣名古屋市設立了日本事務所。該公司打算在今后大力開拓包括汽車領域在內的日本市場,作為其中的一環,該公司首次參加了TECHNO-FRONTIER。

GaN Systems的產品除了支持大電流外,還有一個特點是能用已有驅動器IC來驅動。該公司介紹說,“其他競爭公司的常閉型GaN功率晶體管必須用專用的驅動器IC,而我們的產品用原來的驅動器IC也能驅動”。

展示的100A產品和200A產品均已開始提供樣品,100A產品預定2014年內量產,200A品預定2015年初量產。另外,100A產品的導通電阻為14mΩ,200A產品的導通電阻為7mΩ。

由富士通半導體代工

與GaN Systems一樣,美國Transphorm公司也打算大力開拓日本市場。該公司與富士通及富士通半導體簽訂了合並GaN功率元件業務的協議,之后於2014年2月設立了日本分公司“Transphorm Japan”。

今后將以Transphorm Japan委托富士通半導體制造這種形式來量產GaN功率元件。計劃在會津若鬆工廠制造,由該工廠負責前工序。封裝由其他企業代工。在會津若鬆工廠制造的GaN功率元件預定2014年第4季度開始供貨。

Transphorm公司的GaN功率元件以耐壓為600V的產品為中心。此次在展會上首次展出了預定推出新產品線的TO-247封裝產品(室溫下34A)(圖3)。已開始提供多款評估板,最近在產品線中新增了1kW單相逆變器(圖4)。

圖3:Transphorm公司的GaN功率晶體管

圖4:Transphorm公司的1kW單相逆變器

據Transphorm Japan的解說員介紹,日本的光伏逆變器廠商對GaN功率抱有濃厚興趣。實際上,安川電機就預定在5kW級家用逆變器上採用Transphorm公司的GaN功率元件。

開發超小型逆變器模塊

在業界率先推出GaN功率元件的美國國際整流器公司(International Rectifier,簡稱IR)展出了將6個GaN功率晶體管元件構成的3相逆變器電路等集成於小型封裝內的“μIPM”的試制品(圖5)。使用Si-MOSFET的μIPM已推出了實際產品。新款μIPM的特點是,通過使用GaN功率晶體管,與使用Si-MOSFET時相比損失更低。該產品使用耐壓600V級的GaN功率元件。另外,GaN功率晶體管在正式上市時估計將採用與Si-MOSFET產品相同的12mm見方QFP封裝。

圖5:IR公司的配備GaN功率元件的逆變器模塊

此外,該公司還展出了使用GaN功率元件的無橋PFC及升壓轉換器等(圖6、7)。升壓轉換器為500W級,開關頻率為2.5MHz,效率高達97%。使用耐壓為600V級的GaN功率元件。而使用同級別耐壓的硅功率元件時,“開關頻率最高也不過150kHz”(解說員)。

圖6:IR公司的無橋PFC

圖7:IR公司的使用GaN功率晶體管的升壓轉換器

另外,Transphorm和IR的GaN功率晶體管均為常開型,對低耐壓Si-MOSFET實施共源共柵(Cascode)連接后可實現常閉工作。(作者:根津 禎,日經技術在線!供稿)

(責編:值班編輯、庄紅韜)

新聞查詢  

新聞回顧

      搜索

產業/經營更多>>

能源/環境更多>>

機械/汽車更多>>

數碼/IT更多>>

電子/半導體更多>>

工業設計更多>>