GaN Systems Consumer Articles

GaN Systems 前进春季亚洲充电展 秀下世代氮化镓功率半导体技术

氮化镓功率半导体领导厂商GaN Systems 将于2023春季亚洲充电展中展示突破性氮化镓快充解决方案。春季亚洲充电展将于3月14-16日于深圳福田会展中心7号馆举行，欢迎莅临GaN Systems在B37-40的摊位，与我们的专家讨论最新氮化镓技术及应用可能。 由充电头网主办的亚洲充电展，立足于现代化国际都市群粤港澳大弯区，为全球影响最广泛的能源电子技术展会之一，也是亚洲屈指可数的充电行业技术产业盛会。得益于专业性强、参展商和观众覆盖精准，亚洲充电展已成为全球各大电源企业发布产品信息和展示最新技术的窗口。 氮化镓晶体管被视为是能够解决硅材料在物理特性上的限制，帮助电力电子系统提升能源效率、缩小尺寸及重量、优化开发成本，甚至达到永续目标的关键零组件。氮化镓功率器件已经陆续在各应用市场中崭露头角，其中以消费电子市场的应用最为成熟。从持续攀升的大尺寸屏幕智能手机销售量及5G手机普及来看，市场对于手机电池容量及充电速度的要求将持续提高，快充技术将成为亚洲智能手机品牌做出产品市场区隔的关键技术。 GaN Systems提供完整、高可靠性氮化镓功率半导体解决方案，我们的100V及650V增强型氮化镓晶体管能支持从4A到150A的运作电流。我们的氮化镓功率器件采用常见PDFN封装技术及高规GaNPXTM嵌入式封装技术，能满足不同客户对功率、散热、及效能的需求。针对消费电子产品氮化镓充电器及电源适配器，我们也提供一站式解决方案。 透过与全球消费电子市场领导品牌持续且密切的合作，GaN Systems持续优化其氮化镓技术，帮助客户缩短设计周期，开发尺寸更小、重量更轻、更高功率、更高效能的电源产品。   雷蛇(Razer) Blade 17 电竞笔记本电脑280W 氮化镓充电器 此款280W氮化镓充电器采用两颗GaN Systems GS-065-030-2-L 650V增强型氮化镓晶体管，不仅在体积上比之前的230W充电器更小，输出功率提高20%以上，相较于传统280W电竞充电器，体积更缩小了一半。所采用的两颗GaN Systems GS-065-030-2-L氮化镓晶体管分别被封装于高散热效率、小尺寸的8×8 PDFN 封装，能实现高频开关，达到最大化的能源效率及功率密度。   三星 Galaxy S22+及Ultra旗舰智能手机 45W 氮化镓充电器 GaN Systems在行业领先的可靠性、高质量和产品寿命使我们成为三星(Samsung)在开发氮化镓充电器时的首选供应商，我们的氮化镓解决方案为这款45W充电器实现轻薄尺寸，相较于前一代产品，这款充电器不仅在功率上翻倍，更在功率密度及效率上树立的新的标竿。   戴尔(Dell) 外星人Alienware X15 R1电竞笔记本240W氮化镓充电器 此款240W氮化镓充电器采用GaN Systems GS-065-030-2-L, 650V增强型氮化镓晶体管，与先前的型号相比，在外型上更显时尚与轻薄，与旧款90W 充电器相比，体积几乎相同，但功率却提高了 2.7 倍。GaN Systems GS-065-030-2-L 增强型氮化镓晶体管被封装在一个小型、热效率高的 8×8 毫米 PDFN 封装中，能实现高频开关，达到最大化的能源效率及功率密度。   HARMAN InfinityLab 100W 4…

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多重应用齐发 氮化镓功率半导体迎向成长转折点

氮化镓功率半导体领导者GaN Systems从地缘政治下全球半导体产业链动态、能源转换效率革新等面向，展望2023年全球功率半导体产业发展态势。电汽化 (Electrification) 、数字化 (Digitalization)及净零永续 (Sustainability) 三大全球趋势将持续加速氮化镓功率半导体产业成长及应用落地。氮化镓稳定、耐高压高温的物理特性使其逐步在数据中心、电动车、工业制造、及消费电子等「由能源驱动」的应用市场中崭露头角，成为解决硅基组件目前瓶颈的理想替代方案。然而面对大环境政经不确定性等逆风因素，供应链管理及多元布局将成为功率半导体业者的决胜点—能巩固现有客户的交期，同时有余力点燃创新之火，突破技术瓶颈。 地缘政治促使全球政府及企业扩大当地投资 半导体产业链趋向多元化 GaN Systems全球执行长Jim Witham在稍早接受富比士访问时指出，如果半导体业者从过去18个月中学习到什么，那就是风散风险不再单指产品组合的多样性，更指「供货商组合」的多样性。供货商多样性除地域上的多元之外，企业也需认同供货商多元的价值，因为即使是规模较小的供货商也有可能为当下困境提供最及时的解套。 「作为一个在全球化的企业，我们乐见各国政府扩大投资当地半导体产业，为产业链多元化作长远发展规划发展，」GaN Systems 亚洲区总经理Stephen Coates表示，在近期的未来，我们会看到更多半导体厂在欧美及新兴市场的投资计划，但半导体产业生态系的合纵连横绝对不能在短时间被复制或取代。 能源独立与脱碳挑战加剧 吹起能源转换效率革命号角 各行业的电汽化及数字化造成能源需求急速攀升，即使近年再生能源发电成长有所突破，但仍远不及全球的用电需求。当全球企业都将脱碳视为一项不仅是立即需采取的行动，更是长远需达成的目标，能源转换效率的革新便成为企业在永续跟获利间取得双赢的重要手段。GaN Systems认为氮化镓功率半导体将在这场能源革命中扮演举足轻重的角色，从减少能源转换间的能量流失，开发更高功率但尺寸更小的储能系统，最终全面提高再生能源发电使用效率，氮化镓功率半导体将会是通往全球净零转型的快捷方式。 碳排大户数据中心将靠氮化镓维持获利并实现净零 为因应日益庞大的数据量，数据中心平均每3-5年需升级硬体设备以维持效能，欧盟针对服务器、数据储存等产品能源效率通过ErP 环保设计指令Lot 9，开放运算计划(OCP)重新定义数据中心电源供应器尺寸规范—较原先缩小30%，「接下来我们将看到有更多云端巨头数据中心导入氮化镓功率半导体，以实现更高效率的电源管理，」GaN Systems市场开发副总经理庄渊棋表示，氮化镓功率组件更快的开关速度、更高的导电性及将帮助数据中心减少在电源转换和电路分配上热能产生，进而减少复杂冷却解决方案的需求。采用氮化镓技术，每10组服务器机架每年约能增加300万美元的利润。 氮化镓功率半导体进入电动车市场甜蜜点 汽车弃油转电政策、地域冲突下的能源风险、全球减碳目标确立等因素并行下，电动车市场成长幅度将更为急遽。展望2023年，碳化硅功率组件的发展将受限缺料、良率及高居不下的成本，「反观氮化镓车用功率组件，虽目前仍处开发阶段，但市场将在2025-2026年开始发酵，氮化镓技术将满足Tier 1车厂对车用组件在效能、可靠度、成本及产能上的要求，」庄渊棋补充。目前氮化镓在电力系统的应用仍以400V为主流，多階電流轉換器(Multilevel Converter)在800V電力系統的應用也將進入驗證階段。 氮化镓功率半导体技术将持续在消费市场商品化 从主流45W及65W到100W-180W的单孔或多孔氮化镓充电器将在明年持续重写消费者对快充的定义。氮化镓功率组件也将持续以更轻小的外型、更卓越的音质渗透家用、汽车、船舶等不同音讯市场，同时在家用电器、大屏幕电视、电动脚踏车、电动工具等新兴应用机会也将浮现。 Stephen Coates总结，不畏大环境政经等逆风因素影响，全球氮化镓功率半导体市场将在消费电子、车用、数据中心、工业制造等应用驱动下，于2027年达到20亿美元市值1，而全球企业对获利及永续的承诺也将持续为氮化镓功率半导体产业添加成长动能。 1 Power GaN 2022: Market and Technology Report 2022, Yole Intelligence

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实现下世代电源供应器的GaN氮化镓功率级设计

论坛主题： 分析不同氮化镓功率级设计拓朴结构及使用功率 探讨氮化镓功率级设计所带来的散热及导电效能优化 分享氮化镓功率级设计在消费电子充电器及变压器、商用及工业用电源供应器、或车载充电器及牵引逆变器等应用案例 Download a copy of this presentation >

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创新及永续 从不起眼的充电器开始

作者: Andrew Sultenfuss Senior Distinguished Engineer Dell Technologies #IWork4Dell 就如同许多发明及实用工具，创新是一个需要透过一段时间的使用回馈来优化的研发过程，绝大多数的企业也仰赖这个过程以确保最终研发成果，过程中的微小改变或错误解读都将对结果产生巨大且显著的影响。当导入一项新的技术时，企业需要从可靠度、成本、支持系统至系统层面冲击等不同面向作全面且透彻的分析，唯有透彻地了解才能将新技术导入产品开发中，最终成功上市。氮化镓技术早已被纳入Dell的产品开发蓝图中，然而消费者使用经验及产品永续性决定了市场对新技术、新产品的接受速度，因此当我们在导入氮化镓技术在外接式电源及电源供应器产品上时，能与像 GaN Systems 这样的伙伴合作，更显重要。 氮化镓应用于产品系列 氮化镓外接式电源及电源供应器已成为Dell系列产品的一部分，从45W到330W分别支援Dell 用户端笔记型电脑、工作站和电竞产品系列。无论是核心产品或是不起眼的充电器，Dell皆持续优化产品效能、全球通用性、尺寸、重量、及成本，因为对Dell来说，创新的过程是一个持续不中断的价值循环。 为什么充电器很重要? 异地办公已成为新常态，对于需要时常外出拜访客户，或随时处理公事的企业用户来说，电池续航力及充电速度将是选购笔电时的两大考虑因素。Dell自20年前推出 Express Charge™电源模式后，一直广受用户欢迎，但有鉴于近年市场对充电效率的需求提高，提高电源瓦数来缩短充电时间便迫在眉睫，缩短的幅度甚至需达原先的一半，因此尺寸及成本成为开发新一代充电器时所面临的两大挑战。 笔电用户需要携带笨重如砖块的充电器及充电线的时代已经成过去式了。与上一代硅基设计结构相比，采用氮化镓拓朴结构，不仅可提高充电器的功率及效率，更使尺寸减少了40%。 充电器的效能在消费电子产品的永续及可携带性扮演相当重要角色。采用氮化镓技术的充电器，在开发制造过程中能减少零组件材料及水资源的使用，搭配回收再利用的材料更能大幅减低产品碳足迹，在产品使用阶段甚至能达到7%的减碳幅度。对于在全球已卖出上亿个外接式电源供应器的Dell来说，这样的环境效益十分可观。 从产品设计、制造到使用阶段，氮化镓技术能有效降低外接式电源及电源供应器产品的碳足迹。氮化镓为企业创造一个双赢的局面，减少对环境的冲击的同时，提升产品能源效率、降低营运成本、减少所需的零组件，更提高产品及零组件的回收率。除此之外，拜氮化镓技术，充电器的外壳尺寸能缩小40-50%，不仅达到前所未有的减碳成效，轻薄的外型更优化了消费者使用经验。 Dell 采用减法设计概念，较小尺寸的设备在制造过程中所需的塑料、钢或铜等金属自然也比较少，所需要的包材也相对较减，搭配使用回收再利用的材料，进一步产品的碳足迹。不仅如此，Dell也从循环经济的角度出发，在设计氮化镓外接式电源及电源供应器产品时，考虑零组件的重复使用性，减少废弃物。Dell客户端60-300W氮化镓充电器便是以环境友善为设计理念的产品。 为什么是现在? 价格对了! 市场需求永远是刺激新技术、新产品开发的驱动力。氮化镓技术在近年逐渐成熟，产业对氮化镓材料特性的理解，或与传统控制器及拓朴架构整合技术的掌握上都有提升，市面上有更多的设计工具及过往经验分享，加上全球半导体造商过去几年来对氮化镓技术的投资研发，都加速了氮化镓功率半导体产业成长。氮化镓技术的成熟使采用氮化镓功率组件变得更容易且更经济，应用市场不仅受惠于产品效能提升，也同时降低产品开发成本。 以市场导向设计的Dell氮化镓充电器 技术演进带来的成本优势，加上尺寸及能源效率的特性，使氮化镓逐渐被视为取代传统硅基组件的理想替代方案，并广泛运用于太阳能储能、电动车充电桩及数据中心服务器等领域。 Dell持续从发明与实用性两个面向实现创新研发，我们的团队致力为产品设计及效能带来实用的创新，看见我们的努力为每一个消费者带来全新的使用经验，同时减少对环境的冲击，是我们最大的成就来源，而氮化镓技术更是我们持续完成这个使命不可或缺的利器。  

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GaN Systems扩大在D类音频市场领先优势

全新建构模块为创建出色音频系统而生 重点摘要： GaN System新推出两个放大器模块和两个音频升压转换器，针对不同市场提供更全面的D类音频解决方案，帮助设计工程师整合搭配不同设计，进一步提升音频系统整体效能表现。 与硅相比，采用GaN氮化镓功率器件设计的D类音频系统将能实现更清晰的音质、同时降低能耗及缩小尺寸。应用市场从家用市场扩展到近年快速成长的汽车、船舶和电动车市场。 GaN Systems 在快速增长的 D 类音频市场中保持市场优势。D 类音频市场预计将于2024 年达到 36 亿美元市值。 加拿大渥太华 – 2022 年 10 月 25 日 – GaN Systems今天推出两个 D 类高阶GaN FET 音频放大器和两个音频升压转换器，将D类音频解决方案扩大至汽车、船舶及电动车等应用市场。 GaN Systems的D类音频解决方案涵盖放大器、电源和升压转换器，针对汽车、家用及专业音响市场提供一站式解决方案，帮助音频系统设计工程师整合搭配不同设计，提高产品整体效能表现。 GaN Systems功率晶体管在下一代音频产品中，扮演关键零组件角色。新推出的D类音频设计针对音质、尺寸皆进行优化，同时淘汰了散热器，更帮助音频设计工程师以更合理的成本、更短的开发时间，设计高阶音响产品。 D类音频市场预计于2024年前达到36亿美元市值，这股成长动能主要受消费电子产品、智能家居设备，车载信息娱乐系统，以及轻薄节能行动装置等应用市场需求持续攀升影响。 GaN Systems 210W 及300W 音频升压转换器 ：这两款高压升压转换器参考设计可以分别达到 210 W 连续/300 W 最大及 300 W 连续/500 W 最大电源输出，适用于汽车、船舶的独立单声道、立体声和多声道放大器。 我们的音频升压转换器解决方案支持 9VDC 至 16VDC直流电压输入、32V 输出，且与差分初级驱动变压器拓扑结构兼容。…

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Razer旗舰游戏笔记本电脑充电器内的GaN系统

GaN充电器为笔记本电脑游戏市场带来突破性的性能和创新 GaN功率半导体的全球领导者GaN Systems今天宣布，与新款Razer™ Blade 17游戏笔记本电脑配套的280W充电器，采用GaN Systems高品质晶体管 – 为数百万硬核游戏玩家，尖端创作者以及任何想要时尚和精致设备的人提供更多动力。 游戏计算机的精细度、性能和观赏性不断提高。Razer是世界领先的游戏本品牌，通过将尖端技术整合到引人注目的优质设计中，成功地建立了自己的品牌。Blade 17配备比以往更强大的处理器，可随时随地运行性能要求苛刻的 3A 级游戏。 该笔记本电脑比其前身小近25%，具有17.3英寸显示屏，与15英寸笔记本电脑一样时尚紧凑。 使用GaN Systems的晶体管，Razer在时尚的紧凑型设计中提供了具有优越的性能的充电器。 Blade 17附带的新型280W充电器比Razer之前的230W充电器更小，同时输出功率提高20%以上，相比传统的280W游戏充电器小50%。借助 GaN Systems晶体管，这款全新的 280W 充电器使 Blade 17 比以往更加便携。 Razer设计人员利用GaN Systems功率晶体管的优势，使充电器更小，更轻，更强大，更环保。该充电器使用两颗氮化镓系统的GS-065-030-2-L氮化镓晶体管。每个晶体管都封装在小体积、型效率高的 8×8 mm PDFN 封装中，可超高频率开关，以实现最高效率和功率密度。这种性能和成本效益的结合使其成为消费类电子产品应用的理想选择。 GaN的高频开关允许使用更小的元件，如电容器、电感器和变压器。缩小组件和充电器机身可以减少稀土元素和塑料的使用，从而帮助Razer和其他消费类电子企业为更可持续的未来做出贡献。 “随着游戏笔记本电脑变得越来越强大和高效，以及更薄，更时尚，消费者希望充电器也更加便携、小巧，”GaN Systems首席执行官Jim Witham说。“我们很高兴雷蛇和其他领先的消费电子公司选择GaN Systems的功率半导体应用在其最新产品中，以满足像雷蛇的Blade 17这样不断提高的性能水平要求。 有关 Razor 280W 交流充电器的更多信息，请参阅拆解报告。有关GaN Systems充电器新闻和参考设计的详细信息，请访问GaN Systems公司的网站或与我们联系以获取详细信息。

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GaN Systems将140W快充体积缩小50%

新推出的快充设计相比硅基充电器重量减轻了40%，体积缩小了50% 加拿大渥太华 – 2022 年 8 月 16 日 – 氮化镓功率半导体的全球领导者GaN Systems 今天宣布推出一款全新的140W AC/DC充电器完整参考设计，USB PD3.1单口 Type-C 输出。与硅基充电器相比，该设计重量减轻了40%，体积缩小了50%，具有23W/in3的超高功率密度。 该设计进一步补充了GaN Systems为消费电子类市场提供的充电器解决方案组合 (65W, 100W, 140W, 250W)  完整的参考设计可以帮助客户加快设计周期，以推出更小、更轻、更强大、更高效的充电器。 该参考设计为客户提供了完整的解决方案，包括完全组装和经过测试的充电器与技术文档。这款一流的140W快速充电器采用经济高效的高频二级电源拓扑结构，包括无桥图腾柱PFC和双开关QR反激式拓扑。它采用GaN Systems的5×6 mm PDFN封装 GS-065-011-1-L 功率晶体管，从而提高性价比，减少元件数量，方便定制。 140W充电器功能的亮点包括： 先进的充电技术，支持USB PD3.1快速充电协议，最高可达28V 5A 尺寸减小 50%，超高功率密度：23W/in3 高于94%的峰值效率 “笔记本电脑和笔记本电脑是我们个人和工作生活中越来越重要的一部分。因此，对便携性和移动性的需求不断增加，”GaN Systems战略营销副总裁Paul Wiener说。“随着工作地址变得更加多变和灵活，从办公室到家中，再到咖啡馆等等，我们想要更轻、更小的设备，而充电器一直在努力满足这一需求。GaN Systems致力于让GaN易于使用，而新的140W GaN充电器设计就是实现这一承诺的另一个例子。“ 来自智能手机、PC（台式机、笔记本电脑和工作站）和其他个人设备的消费电子行业的强劲增长正在推动市场对充电器的需求。全球销量中仅 智能手机就增长了6%，2021年销售了14亿部手机，2021年全球PC市场出货量增至3.41亿台，比2020年增长15%，收入超过2500亿美元。 GaN晶体管使充电器能够更有效地工作，从而显着降低功率损耗和散热。这使得系统组件更小，并且可以更紧密地排列，从而产生更小，更时尚的充电器，同时具有更大的功率。GaN系统晶体管可以以最高效率和功率密度在高频下进行开关，这使其成为充电应用的理想选择。新设计紧随GaN Systems之前宣布的HARMAN新款InfinityLab InstantCharger 100W，4 USB 氮化镓充电器之后，该充电器也利用了GaN Systems晶体管的高性能优势。 查找有关此140W 参考设计 和其他设计的更多信息，或联系GaN Systems了解详细信息

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AudioControl Redefines the Performance of the 70-Volt Amplifier Category

New 70-volt Dual-Mode CM Series amplifiers leverage powerful technology first used for avionics and satellite applications Seattle, WA, May 5, 2022 – AudioControl has continued their nearly 5- decade long legacy of best-in-class solutions by introducing a groundbreaking audio amplifier platform leveraging GaN (Gallium Nitride) semiconductors from GaN Systems. AudioControl engineers have created a circuit…

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回顾APEC 2022 的四个关键要点

第 37 届应用电力电子会议 (APEC) 于 2022 年 3 月 20 日至 24 日在休斯敦举行，这是自新冠肺炎大流行爆发以来首次举行的线下 APEC 活动。 APEC 是电力电子专业人士的主要会议之一，今年也并没有让人失望。我们一起来回顾一下本次活动的一些要点。 宽带隙，尤其是氮化镓，继续在电力电子领域占据主导地位 过去几年以来，宽带隙已成为新型电力电子设计的首选技术。 APEC 会议上的叙事、新闻公告、研讨会和会议印证了这一转变。 巨大的市场潜力和应用机会以及新的客户需求，为许多 GaN 和 SiC 公司提供了推动电力电子产品的创新的空间。 至于氮化镓功率晶体管，它不仅已成为主流，而且在消费电子、数据中心、汽车、工业和可再生能源领域的使用量也出现了巨大增长。 目前氮化镓主导的一个领域是消费类充电器。 在展会上，我们展示了来自三星（参见：GaN Systems 为三星 Galaxy S22+ 和具有领先离散 GaN 解决方案的超快速充电器）、飞利浦、哈曼和 Greenworks 等领先和创新品牌的多款氮化镓充电器。 在展会上，我们与 Rompower 一起宣布了世界上最小的 65W 和 100W氮化镓充电器（参见：GaN Systems 在 APEC 展示世界上最小的 GaN 充电器）。 在消费类电子产品中，GaN Audio 是下一件大事。 我们展示了 Syng…

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GaN Systems 在 APEC 展示世界上最小的氮化镓充电器

休斯顿 (APEC)、亚利桑那州图森市和加拿大渥太华 – 2022 年 3 月 21 日 – 氮化镓功率半导体的全球领军者GaN Systems 和国际知名的功率转换研发公司 Rompower Energy Systems 今天宣布推出业内第一个，也是世界上最小的 65W 和 100W GaN 充电器，并提供最高的能效和最佳的功率密度。 这些突破性的充电器将在休斯顿举行的第 37 届应用电力电子会议 (APEC) 的 GaN Systems 展位 #1324 上展示。     65W AC-DC充电器特点： 外壳尺寸为 30.5 x 35.0 x 46.6mm 在 >94.5% @115Vac 和 >95% @230Vac 时效率最高 >22W/in3 时功率密度最高 100W AC-DC充电器特点： 外壳尺寸为 28.6…

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