GaN Systems Consumer Articles

Elevate the performance of audio and chargers with GaN

GaN power transistors elevate the performance and utility of consumer electronics devices by reducing size and system cost, increasing power efficiency, enabling smaller sleeker designs, and providing new features such as wireless charging and professional level audio quality. Connect with design resources, including simulations and our product portfolio here.

氮化镓系统(GaN Systems)公司的最新参考设计带来更小的尺寸和更优的D类音频体验

氮化镓在音频中的应用帮助公司开发具有更好的音效、更高的性能、更小的尺寸和更引人注目的音响系统。氮化镓系统(GaN Systems)最新发布的参考设计包含第二代功放和开关电源,更直观地展现了氮化镓技术在音频应用中的优势。 氮化镓系统公司于今日发布第二代音频功放和配套电源参考设计,优化了音质、散热、尺寸和成本。该评估套件包括一个双声道(每声道200W,8欧姆)、96%效率的D类音频放大器和一个配套的400W连续功率、550W峰值功率的音频级开关电源。它帮助音频设计工程师能够更快地创建优质音频产品,缩短上市时间并降低成本。 该第二代参考设计将电源的整体尺寸缩小了20%。它对放大器的低阻抗负载提供更高级别的保护,并提供更好的散热,从而将温度降低10°C。除了这些巨大的改进之外,此第二代设计还降低了物料成本。 娱乐和音乐已成为我们当今生活各个方面的重要组成部分。随着音频消费量达到历史新高,高质量音频已成为所有音频领域的必需品。采用氮化镓技术的D类音频系统可提供更好的音质,并且体积更小、重量更轻。 第二代参考设计帮助工程师开发无需散热器且可以自供电(交流线路输入)的音频设计,无需外部直流电源。由于控制器和信号处理器集成度高,电路板尺寸更小。 该参考设计使用氮化镓晶体管和先进的控制技术,在宽负载范围内都具有极高的效率。设计人员可以通过选用不同的磁性元件和氮化镓晶体管将其扩展至更高功率。 此外,该设计即插即用,还具有多音频信号输入、桥接负载输出和开环/闭环切换等功能。 和氮化镓系统一起开发创新音频 自2020年5月发布最佳性能D类音频功放和配套开关电源套件以来,氮化镓系统公司一直在这个领域持续行动。我们的功率晶体管已经在多个高性能音频解决方案中被采用,包括Syng Alpha Cell扬声器,被评为2021年TIME的100项最佳发明之一。还被用于Orchard Audio的Starkrimson Stereo Ultra放大器和一体式Starkrimson Streamer Ultra放大器。 在Cell Alpha中,氮化镓系统的晶体管被用于到电源设计,可提供近750W的峰值瞬态功率。Cell Alpha电源适用于任何场所,产生最少的热量,并满足系统的连续和瞬态电源要求。 Streamer Ultra系统在一个精致的封装中提供了卓越的音质和性能,与曾经需要一个装满组件的机架提供相同的功能。氮化镓系统正在帮助该公司实现: 5-10倍更优的THD+N 20dB 更好的本底噪声(系统级别) 4-5倍更优的频率响应  功率损耗降低4倍 氮化镓系统的功率晶体管是下一代音频产品中的关键一员。2021年氮化镓在各领域被广泛接受,2022年还会变得更好。氮化镓系统 预测 氮化镓在D类音频市场的应用将呈指数级增长,2022年各大音频公司都将推出氮化镓音频产品。 立即下载 设计指南 ,或访问官网和销售渠道了解更多信息或购买此评估套件。

GaN Systems公司和合作伙伴应对零排放挑战

清洁科技投资者与电动汽车行业领导者一起参与了1.5亿美元的增资融资 战略投资者利用GaN建立电气化平台实现电源效率的突破 加拿大渥太华,2021年12月14日 – 氮化镓(GaN)功率半导体的全球领导者GaN Systems 公司今天宣布,其合作伙伴的生态系统不断壮大,通过加速全球可持续发展和清洁技术革命,应对净零排放挑战,中和二氧化碳(CO2)和其他温室气体的排放。 高效的发电、配电和转换是推动可持续性和减少排放的关键因素。 由于氮化镓在本质上比硅和碳化硅更高有效,任何使用氮化镓设计的电力转换设备制造商都会为地球的环保做出贡献。 最大的回报来自于在最大的电力来源和用途上实施GaN。工厂和工业电机是最大的电力用户之一。西门子微型驱动器产品经理Christian Neugebauer说:”在电机驱动器中使用GaN,西门子能够提高驱动器的效率。”通过GaN,西门子可以切换到更高的频率,从而使电机响应时间比高压驱动系统更快。” 而且,随着我们大家在观看视频、分享图片、在线游戏和音乐流中使用更多的数据,数据中心里越来越多的电源采用GaN,从而减少了50%的功率消耗,提高了功率密度。 在发电方面,Enphase能源公司认识到氮化镓对逆变器设计的重要性,其效率更高,功率密度增加50%。 除了确保源电力的清洁,Enphase也在减少对稀缺自然资源的消耗。由于GaN能够以更高的功率和更小的规模运行电力系统,铜、塑料和其他材料的使用大大减少。 在消费类设备方面,GaN Systems 公司的合作伙伴也在效率方面进行了阶梯式的改进,并在产品中使用更少的材料。 戴尔和Harman在这方面起到了带头作用。 Harman不仅缩小了充电器的尺寸,在生产中使用更少的材料,而且还采取了额外的措施,在其产品中使用90%的再生塑料。 投资者认为氮化镓技术是应对气候变化的一个重要武器。 参与这轮1.5亿美元投资的GaN Systems 公司的长期投资者,也是清洁技术领域的领导者,包括加拿大商业发展银行(BDC)、Cycle Capital、加拿大出口发展公司(EDC)和宝马iVentures。本轮融资的新投资者包括领投的Fidelity Management & Research Company LLC,以及USI、Vitesco Technologies、Dockyard Capital Management、金沙江资本和宏光半导体。 Cycle Capital创始人兼管理合伙人Andrée-Lise Méthot表示:”作为GaN Systems 公司的长期投资者,我们一直看到GaN有潜力让客户实现净零碳排放的承诺。 “我们对该公司在可靠性和效率方面的领导地位印象特别深刻,行业领导者选择GaN Systems 公司来满足他们的下一代电力需求就证明了这一点。 我们将继续支持该公司实现其使命,并期待看到GaN的持续成功对可持续发展产生的积极影响。” GaN Systems 公司首席财务官Chris Zegarelli说:”对这轮融资的兴趣从一开始就很强烈。 “我们看到了一系列的投资者,有希望加深长期合作关系的战略伙伴,也有认识到我们的技术领先性并看到氮化镓固有的可持续发展优势的新投资者。” “GaN Systems 公司的氮化镓半导体代表了清洁能源转型的一项关键使能技术。氮化镓为电动汽车和可再生能源系统带来了重要的效率和性能提升。BDC资本清洁技术业务部董事总经理Zoltan Tompa表示:”这项技术还将有助于大幅降低数据中心和数百万消费电子设备的能耗。”作为GaN Systems 公司的长期投资者,BDC资本很高兴能增加对这家具有高度影响力的加拿大清洁技术公司的支持。” GaN Systems 公司首席执行官Jim…

新推出的15英寸戴尔游戏本内置氮化镓系统公司技术

氮化镓系统公司的晶体管帮助实现了目前市场上最薄、最轻、最小的 240W 充电器 加拿大渥太华,2021 年 10 月 21 日 – 氮化镓功率半导体的全球领导者 氮化镓系统公司(GaN Systems) 今天宣布 Dell™ Alienware 外星人 X15 R1 游戏笔记本电脑中的 240W 交流充电器采用 GaN Systems 高品质晶体管。 游戏电脑不断以令人难以置信的性能和优雅的设计让消费者赞叹, 一个典型的例子就是新款戴尔 Alienware 外星人X15 R1,它是戴尔迄今为止最纤薄的 15 英寸高性能游戏笔记本电脑。它的配置包括第 11 代英特尔® 酷睿™ i7 11800H 处理器、NVIDIA® GeForce RTX™ 3060 6GB GDDR6 显卡、16GB DDR4、3200MHz 内存 和 512GB M.2 PCIe NVMe SSD。 过去,优雅的电脑往往配备了笨重的充电器。 现在,戴尔在 Alienware…

关于100V氮化镓 在 48V 应用中优势的分析

这篇由 GaN Systems 电力电子应用工程师 Lei Kou 和 GaN Systems 应用工程经理 Juncheng (Lucas) Lu 撰写的技术文章全文发表在 EE Power 上。 本文介绍了一个超低寄生参数 Eon/Eoff 测量平台以及 100V 氮化镓在 48V 应用中的优势。 在消费电子产品和汽车电气化领域,我们现在都处于追求“更多”的周期中。对于消费者来说,更多的视频、图片、 Instagram 以及Snap都在推动数据需求暴涨。在汽车领域,每个产品周期都新增更多特性和功能,包括娱乐外围设备、安全功能、混合运动扭矩以及额外和更亮的 LED。提供“更多”的功能意味着需要更多的电力。更大的功率通常受到尺寸和/或重量限制的限制。这就是为什么越来越多的行业正在转向更高电压的 48V 配电,而不是传统的 12V 配电。 为什么选择使用48V?考虑到电缆、连接器和/或 PCB 的限制,系统中的 I2R 传导损耗可能不利于系统效率,并且减少流向负载的功率。例如,服务器处理器功率从 100W-200W 增加到 400W 甚至更高将这种增加的功率分配给多个服务器处理器会产生更多损耗,除非通过更高的电压分布或更大的铜母线来缓解。传统的数据中心/服务器电源架构如图 1(a) 所示,其中所有主要处理器/内存设备均由 12V 总线供电。 12V 总线的 I2R 损耗过大,能量转换级数多,从而降低了系统总效率。为了减轻严重的母线损耗并减少配电路径中的能量转换阶段,48V 总线数据中心/服务器架构如图 1(b) 所示。通过消除在线 UPS、电缆和线束,这种电源架构具有优于当前设计实践的优势。趋势清楚地表明,电源转换受益于 48V 总线,更节能,成本更低(CAPEX…

GaN Systems 推出性能更高、成本更低的全新晶体管

GaN Systems 是氮化镓功率半导体的全球领导者,今天在业界最广泛的 氮化镓功率晶体管产品组合中又推出了两款新晶体管;该晶体管采用行业标准的 8×8 毫米 PDFN 封装。 GS-065-011-2-L 使用户能够降低 45W 至 150W 应用中每瓦功率的成本,而 GS-065-030-2-L 是市场上第一款使设计人员能够在高达 3,000W 功率水平的应用中发挥低成本氮化镓优势的产品。 这些新部件是 GaN Systems 公司低成本 氮化镓晶体管系列中的最新成员,它们使设计人员能够进一步提高在能效、热管理和功率密度方面的性能,并提高设计灵活性和成本效益,以满足消费者、工业领域和数据中心客户的新需求。 这些新型晶体管具有更低的导通电阻、更高的稳健性和热性能、更高的 VDS(瞬态)额定值以及可简化客户采用、可扩展性和商业化的行业标准外形。 GS-065-011-2-L 是一款 650 V、11 A、150 mΩ 底部冷却晶体管,非常适合充电器和适配器等消费电子应用,这包括受益于晶体管更好的热性能的更高功率适配器的设计。 GS-065-030-2-L 是一款 650 V、30A、50 mΩ 底部冷却晶体管,具有 GaN Systems 的 PDFN 产品系列中最低的 RDS(on)。 更低的 RDS(on) 意味着更低的功率损耗和更高的额定功率,从而带来更高的效率和功率密度。 GS-065-030-2-L GaN 晶体管非常适合数据中心、工业和 5G 应用,例如电信和服务器 SMPS、电机驱动、储能系统和无桥图腾柱 PFC 解决方案。…

氮化镓供电:彻底改变当今最耗电的行业

我们生活在一个日益由数据和能源驱动的世界中。 数据中心、电动汽车、可再生能源系统以及个人电子产品比以往任何时候都更加重要。 这些行业正在推动日益增长的能源需求。 同时,要解决二氧化碳排放量的快速增长问题,就需要行业以更高的能效运营。 多数公司都知道能源效率对于长期的可持续增长和成功至关重要。 功率转换中能量消耗是一个基本问题。 电力输入 机器 功率输出 能源浪费 全球能源消耗中有 20% 以上通过低效的功率转换以热的方式流失。 通过使用 氮化镓半导体,这种浪费的能源可以减少 50% 浪费 硅基半导体技术已有数十年历史,并且已经达到其极限。 这就是为什么氮化镓正在取代硅作为能源系统基本结构的原因。 与硅基的解决方案相比,氮化镓能够设计出更小、更轻、更节能的能源系统,同时降低系统成本。 更小 更轻 更高效 从数据中心机架上的嵌入式服务器电源到电动汽车中的牵引驱动和车载充电机。 氮化镓系统(GaN Systems)致力于通过实现更高效的电力电子设备来实现可持续的未来,从而创造一个具有更高水平适应性、包容性和环保的世界。 氮化镓系统(GaN Systems) 制造的氮化镓功率器件正在彻底改变当今高能耗的行业。

氮化镓半导体促进新一代充电器和适配器发展

最近有数码博主测评了一款飞利浦的新一代充电器,视频上传B站后反响热烈。 这款飞利浦 65W 充电器是飞利浦充电器的新一代产品,功能和性能提升明显。 它结构紧凑,但提供更高的功率和更短的充电时间——所有这些因素对消费者都很重要,也凸显了为什么 氮化镓 已成为电源适配器和充电器的首选技术。 该充电器采用现代六边形设计,包括三个交流电源插座和三个 USB 端口(两个 USB-C 和一个 USB-A),使其成为可以替代多个充电器的“一体式”设备。 性能测试表明,它可以同时为三台数码设备充电,同时也可以为三台220V设备供电。 在适配器和充电器电路设计中使用氮化镓功率半导体可使设备更轻,并且尺寸可缩小 5 倍。 飞利浦充电器的尺寸为 61x65X65 毫米,比传统解决方案小 75%。 虽然在消费市场促销中大家不太关注,但温度和稳定性等因素对制造商来说至关重要。 这款飞利浦充电器的性能报告显示,充电器的最高温度远低于标准要求。 为了实现高性能和功率密度,飞利浦充电器使用了 GaN Systems 生产的 650V 氮化镓功率晶体管 (GS-065-011-1-L)。 这种高性能、低成本的 FET 采用小型 5×6 毫米 PDFN 封装,提供低结壳热阻,从而实现超高开关频率和效率输出。 通过将 GaN Systems EZDrive™ 方案与安森美半导体 NCP1342 控制器相结合,简化了充电器电源设计,避免了“双驱动”,并实现了低成本。 有关 GaN Systems 及其 65W 和 100W 充电器参考设计的更多信息, 请点击相关蓝色链接查看。 相关视频:

华尔街日报:镓正在改变我们日益电气化的世界

缩小手机充电器、为电动汽车供电并使 5G 成为可能的新型材料 Christopher Mims 的这篇专栏文章最初于 2021 年 7 月 17 日刊登在《华尔街日报》上,它探讨了氮化镓的用途和潜力。  如果您是在屏幕上阅读本文,那么很可能您其实是在盯着未来。 在大多数 LED 屏幕以及现在室内照明普遍使用的 LED 灯中存在着金属镓。 虽然它不像硅那样广为人知,但它正在接管硅曾经占据主导地位的许多领域——从天线到电源转换器和其他被称为“电力电子”的能量转换系统。 在此过程中,它实现了一系列令人惊讶的新技术,从更快充电的手机到更轻的电动汽车,再到支持我们使用的应用程序和服务的更节能的数据中心。 作为从岩石中提取铝的副产品,镓的熔点是如此之低,以至于当您将其握在手中时,它就会变成一种流动的银白色液体。 就其本身而言,它并不是非常有用。 但是将其与氮结合,制成氮化镓,它就成为具有宝贵特性的坚硬晶体。 它出现在许多自动驾驶汽车使用的激光传感器中、支持当今快速蜂窝无线网络的天线中,以及越来越多地出现在对提高可再生能源收集效率至关重要的电子产品中。 许多由氮化镓(也称为 GaN)制成的最具体的产品出现在电力电子领域。 目前,您可以购买带有足够电量的小型 USB-C 充电器来同时为您的笔记本电脑、手机和平板电脑供电,虽然它们并不比我们多年来使用的科技产品所附带的功率低得多的电源转换器大。 将一种电压转换为另一种电压的电力电子设备也在电动汽车的许多方面发挥关键作用。 芯片制造商 GaN Systems 的首席执行官 Jim Witham 表示,它们更小、更轻、更高效并且散发的热量更少,因此电动汽车充电后可以行驶更远。 他补充说,这些特点也使得从太阳能电池板等可再生能源中榨取更多的电力成为可能。 当电力转换频繁发生时,即使是很小的效率提高也会产生显著效果,例如在包括电池存储的可再生能源电网中。 虽然氮化镓看起来很神奇,它也面临着来自久经考验的硅和越来越多的新材料的竞争,这些新材料显示出彻底改变我们的电子产品的潜力。 尽管如此,氮化镓的用途仍在不断扩大。 GaN Systems 的有些客户尝试在数据中心使用其芯片,在那个使用场景中通过降低功耗和废热可以节省大量的电费。但是这些客户目前并没有公开承认使用该技术。 直到不久前,氮化镓 还只是实验室中的一个项目。 然后五角大楼产生了兴趣,他们在寻找新型电子设备来驱动下一代雷达和无线通信。 剑桥大学材料科学教授兼氮化镓中心主任雷切尔奥利弗说,从 2000 年左右开始,国防部高级研究机构 Darpa 的资助推动了扫除商业化障碍所需的实验。 除了在民用领域应用广泛,氮化镓 现在还出现在军用硬件中,用于从无线电干扰到导弹防御的所有领域,这一切都得益于其独特的特性。 与硅相比,氮化镓可以处理相对大量的电力。…

GaN 和年轻工程师的未来

第七届“GaN 系统杯”中国电源学会 (CPSS) 设计大赛 正在如火如荼进行中,凸显年轻工程师在世界未来的发展中扮演的重要角色,以及他们如何通过氮化镓创新为世界提供发展动力。多年来,参赛大学生们的热情、创造力和聪明才智总是让我们叹为观止。 本着竞赛精神,我们重点展示了去年黑龙江科技大学特等奖获得者和一等奖获得者之一华中科技大学团队的设计。这些团队展示了使用氮化镓系统公司的 650V GS66502B 晶体管 的双向 AC/DC 转换器的最佳性能和最高功率密度设计,该晶体管满足多项系统技术要求和参数,包括: 400W 额定输出功率 220VAC 输入电压和 300-400VDC 输出电压 满载时双向 94% 的效率 30W/cm3 功率密度 闭环控制 过流过压保护功能 在 25°C 自然冷却下连续运行 30 分钟 获奖设计 黑龙江科技大学团队采用前级图腾柱无桥PFC提高系统功率因数,降低输入电流THD,后级同步降压拓扑。 该设计允许在正向和反向工作模式之间自动切换。 亮点包括实现 96% 以上的双向效率和 41W/cm3 的功率密度,超出设计要求。 华中科技大学的设计采用前级图腾柱无桥PFC和后级双向非隔离Buck/Boost转换器,正向工作在Buck模式,反向工作在Boost模式。 拓扑很简单, 它只需要很少的开关器件,不需要变压器,减小了转换器的体积,可以实现更高的功率密度。 该设计实现了 85W/cm3 的功率密度。 借助氮化镓,电力电子工程师正在通过更高效、更小、更轻的封装设计改变世界,同时提供当今电力电子所需的高性能和可靠性。 这些创新设计为数据中心、电动汽车、可再生能源系统、工业电机和消费电子等依赖电力的行业的应用提供了极大的提升。