GaN Systems Data Center Articles

2020年 电力技术趋势

氮化镓系统 (GaN Systems)展望2020年与电力电子相关的改变游戏规则的技术 在过去的几十年里,“电力”这个主题一直被视为一种挑战,其主要集中在渐进式的改进上——无论是通过技术、政府法规,还是通过改变消费者的行为。 数据和能源是公认的全球经济增长的动力。 而且两者的需求都以前所未有的水平增长。 全球数百万个数据中心每天产生2.5亿个字节的数据,而在仅五到七年的时间里,预计其数据将以5倍的速度增长,这使数据消耗达到了前所未有的高度。 这些数据中心每年要消耗天文数字般的416太瓦/小时,以跟上这一需求。 在过去十年中,全球电力需求增长了近三分之一。 业内分析师预测,到2050年,全球电力需求将增长57%。 如今,对电力行业逐渐增加的依赖性使得能源效率已成为一项战略举措,例如数据中心,电动汽车,可再生能源系统,工业电机和消费类电子产品。 企业如何选择产生,存储,交付和使用电力,将成为2020年全球变化的重要动力。 在过去的一年中,在与企业领导者的对话中,我们对于氮化镓系统 (GaN Systems)比以往任何时候都更加确信,昔日的硅已经达到了解决关键电源系统挑战的极限。 GaN(氮化镓)技术是无可争议的清晰解决方案,可用于推动更强劲的增长和产品创新,并使公司能够加强对话并更深入地参与可持续发展计划。 随着年末的临近,GaN功率半导体的全球领导者氮化镓系统 (GaN Systems)揭示了2020年的四个趋势,我们认为这将对世界的功率和能源足迹产生重大影响。 趋势一: 电动汽车 在2019年,越来越明显的是,不久的将来交通运输将围绕电动汽车发展,从长远来看也将围绕电动汽车发展。 如今,全球道路上有510万辆电动汽车。 考虑到作为“燃料”电动汽车所需的电量。到2035年,预计将有1.25亿辆电动汽车上路。这将对全球能源网造成巨大不利影响。充电器和牵引逆变器的设计演变将在2020年在汽车设计工作室中扮演重要角色,然后在随后的几年中推向公共道路。 为了解决长期存在的“范围焦虑”问题,公共充电站的数量将继续增加,并将越来越关注太阳能和插头标准化。 电动汽车: 电动汽车的需求将继续以燃油效率压力和续驶里程为消费者需求的中心。 大型汽车制造商的设计将着重于提高效率,功率密度和减轻重量,着重于充电器和牵引逆变器。 电池技术将继续改进,然后与重量更轻的车辆相结合,将有助于增加车辆续航里程和消费者接受度。

“氮化镓系统 (GaN Systems) Cup” Competition Winners Honored at China Power Supply Society Awards Ceremony

OTTAWA, Ontario, November 5, 2019 – 氮化镓系统 (GaN Systems), the global leader in GaN power semiconductors, alongside the China Power Supply Society (CPSS), China Power Society Science Popularization Committee, and Tsinghua University, today announced the winners of the fifth annual “氮化镓系统 (GaN Systems) Cup” design competition at an awards ceremony at the China Power Supply…

氮化镓系统 (GaN Systems) is featured in EE Times

文章: 氮化镓正在推动功率半导体的发展

This article was originally published on www.eetimes.com on September 24, 2019, written by Maurizio Di Paolo Emilio. 氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)功率半导体器件正逐渐取代硅基器件,这主要是因为使用GaN或SiC功率晶体管可以带来更直接、更高效的储能解决方案。预计到2025年,GaN和SiC市场的总价值将超过30亿美元,并将在可再生能源和电动汽车的推动下大幅增长。我们生活在一个越来越多的数据中心、电动汽车、工业发动机蔓延的世界里。每个人都需要改善他们的能源使用情况。 实际上,由于使用了氮化镓,因此可以制造出比硅基电源效率更高的电源,能够用更少的元件提供更高的电流,从而大大缩小了装载机的体积。 我们采访了氮化镓系统 (GaN Systems)公司战略营销副总裁Paul Wiener,就GaN的挑战和未来的发展进行了采访。氮化镓系统 (GaN Systems)公司在汽车领域等多个工业领域提供各种解决方案。 EE Times:GaN技术可能是当今和未来各种应用中无可争议的明确解决方案。尤其是与其他宽带隙材料相比,GaN的重要性不可比拟。您对GaN技术的应用对市场的发展有何期待? Wiener: 各个市场的电力需求都在增加,预计全球对电力的需求将从现在的2.5万TWh增加到2050年的3.8万TWh。在行业层面,全球800万个数据中心的能源使用量占全球能源使用量的2-3%,预计这一比例将上升到5%以上。工业电机的能耗占30%,而且还在不断增长,到2040年,电动汽车将成为全球能源消费的大户,占全球能源消费的5%。氮化镓可以减少所有这些系统的损耗。 GaN在推动功率半导体的创新方面具有重要意义。GaN正在满足新的器件要求,即更高的功率和性能、更高的效率和更小的尺寸。 与SiC等宽带隙半导体相比,GaN在成本和材料的可得性、性能以及中低电压要求的设计机会等方面,都提供了更有利的效果。 与SiC相比,使用GaN构建的系统具有更大的功率密度改进。其栅极电荷低、反向恢复为零、输出电容平坦等优点都能带来高质量的开关性能。随着时间的推移,可以轻松预测GaN价格与硅竞争,特别是由于GaN是在硅片上生产的。 现在,我们看到了GaN引领的下一次电源革新。几年前,GaN还停留在大学的研究实验室里,而如今,像Denso、Sonnen和Supermicro这样的知名公司已经描述了GaN功率半导体如何改善他们的系统。许多公司已经在其生产的产品中利用了GaN的优势。同时,GaN生态系统也更加强大。驱动器和磁性件,以及对如何使用它们的理解变得更加清晰可见。 EE Times: 您认为未来有哪些挑战会影响到电力解决方案,您计划如何发展您的成套产品以应对这些挑战? Wiener: 虽然GaN供电的器件已经开始商业化,但使用这些电压的产品创新空间还很大。因此,100V和650V的GaN器件正在服务于电力系统的当前和近期的需求。 同时,我们还需要不断地追求更高效、更小以及更低的成本。这需要我们不断创新产品设计和封装技术。此外,该生态系统将创造出控制器和磁控器,以利用GaN性能不断提高的优势。 EE Times: 热管理在电力应用中的重要性有多大?能举个例子吗? Wiener: 热管理是非常重要的。高功率系统中的高效率一直是重点。客户都希望GaN能够帮助他们。例如,在基于硅MOSFET的20kW系统中,95%的效率意味着1000W作为热量被浪费掉,而不是作为功率被利用。而采用GaN后,损耗可以减少50%,从而降低了管理热量所需的成本和面积。 我们通过各种方法来解决这个问题。首先,我们为我们的芯片设计了嵌入式封装,通过有效地将热量从器件中抽出,实现了输出功率的最大化。我们还为我们的器件开发了IMS(绝缘金属基板)系统,以进一步管理高功率应用中的热敏电阻。最后,对于我们的最高电流的器件,包括最近发布的150A器件,这部分是作为芯片产品销售的,这样电源模块公司就可以直接将其封装到他们的模块产品中,以最大限度地进行热管理。 EE Times:电动汽车被认为是一种绿色技术。GaN系统在这个应用中的参与度有多高,你们在改进技术方面做了哪些工作,比如说提高电池电源管理的效率? Wiener: 氮化镓系统 (GaN Systems)公司在电动汽车和自动驾驶汽车市场上有大量的应用。应用领域包括车载电池充电器(OBC)、DC/DC转换器和牵引式逆变器。在所有这些应用中,客户都表现出尺寸和重量都在3-5倍的范围内减小,运行效率提高了几个百分点。最有趣的是,与硅相比,GaN的系统成本通常不会比硅高。这些改进为电动汽车公司提供了几个好处,包括更长的续航里程的车辆;更小的、更低的成本电池;由于系统更小,也许是风冷而不是水冷,优化的系统在车内的布局也是一个新的设计自由度(图2)。   See this article…

文章:“ GaN Systems可以寻求子组件装配战略合作伙伴关系”

本文最初发表于Acuris.com 首席执行官表示,GaN Systems可以寻求子组件装配战略合作伙伴。 总部位于加拿大渥太华的氮化镓能源系统公司GaN Systems可能寻求合作伙伴或资本,以扩大其制造子级组件的能力。 Witham拒绝透露财务数据,但据一份行业报告称,该公司是氮化镓晶体管出货量的市场领导者,整体市场规模为100亿美元。 他说,晶体管已在多个市场中使用,该公司的目标是五种应用:消费性设备充电器,数据中心,可再生能源,工业用电机和电动汽车。

Using MOSFET Controllers to Drive GaN E-HEMTs

本文最初发表于Bodo的Power Systems 2019年8月号,作者是高级电力电子应用工程师Qiya Yau Qi和GaN Systems应用工程经理Lujuncheng(Lucas)Lu。这里提供一小部分摘要,其余的部分,包括相关的图形和表格,可以通过下载下面的PDF来阅读。       在氮化镓(GaN)之前,硅(Si)MOSFET几十年来一直是适配器应用中功率的标准。结果,市场上许多现有的控制器,包括功率因数校正(PFC)和DC-DC控制器,已经将硅驱动器集成到控制器芯片中。这些控制器已被证明是一种经济高效的完整解决方案。但是,Si MOSFET的劣质因数(FOM)限制了控制器的高开关频率性能,无法满足现代电源系统至关重要的高功率密度要求。 GaN功率晶体管已经证明了其与Si MOSFET相比在高频性能方面的优势,并且继续取得重大进步,包括改善驱动功率晶体管的简易性。增强模式GaN(E-HEMT)由栅极和源极之间的正电压驱动,类似于N沟道Si MOSFET,为驱动器件提供了熟悉的解决方案。 GaN Systems提供了一种解决方案,可轻松使用MOSFET控制器12 V输出电压来驱动GaN 7 V栅极输入,而无需外部或集成的附加驱动器……。  

Video: “Tech it Up” with Jessica Ly Interviews Paul Wiener for 氮化镓系统 (GaN Systems)

What are GaN transistors and how can they help the planet by letting industries be more energy efficient? Jessica Ly finds out in this episode with Paul Wiener, VP Strategic Marketing for 氮化镓系统 (GaN Systems).   This video appears on the Regalix Inc YouTube channel. 

Article: “The Rise of GaN-Based Power Systems—Part II”

The second of a three-part series on The Rise of GaN-Based Power Systems: Technology and Market Overview by Paul Wiener, VP Strategic Marketing, 氮化镓系统 (GaN Systems) To read the original article in Power Electronics World, click here. Part 1 of this series exploring gallium nitride (GaN) power devices provided a brief overview of GaN technology…

Fifth Annual “氮化镓系统 (GaN Systems) Cup” China Power Supply Society Design Competition is Underway

OTTAWA, Ontario, Canada, May 28, 2019 – 氮化镓系统 (GaN Systems), the global leader in GaN (gallium nitride) power semiconductors, is sponsoring the distinguished China Power Supply Society (CPSS) design competition, now underway with a record-breaking 40 engineering teams entering the competition from leading universities throughout China. 氮化镓系统 (GaN Systems) recently participated in the kick-off ceremony at…

The New Hardware Innovations Designed To Drive Industry 4.0

This article was originally published on Forbes.com on May 16, 2019 by Jim Witham, 氮化镓系统 (GaN Systems) CEO. We are in the midst of the Fourth Industrial Revolution. The first assembly lines introduced 100 years ago and the computers added 50 years later seem almost primitive as intelligent cyber-physical systems take their place on factory…

Key Takeaways From Applied Power Electronics Conference & Exposition (APEC) 2019

As the premiere U.S. annual event in Applied Power Electronics, APEC focuses on the practical and applied aspects of the power electronics business. More than 5,500 professionals from around the world attended this year’s conference, featuring more than 300 exhibiting companies with 50 countries represented. Gallium Nitride, GaN, was at the center of many discussions…