GaN Systems Industrial Articles

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……。  

GaN Systems在无线能源周上展示GaN如何革新无线充电

来自PowerSphyr,WiBotic,Bumblebee和NuCurrent的客户演示凸显了大功率无线电源传输的创新应用 加拿大安大略省渥太华,2019年6月11日– GaN Systems, GaN(氮化镓)功率半导体的全球领导者将在2019年6月17日至21日在伦敦举行的 无线能源周 上发表演讲并展示由GaN支持的众多创新无线电源传输解决方案。 氮化镓功率半导体正在为消费者和商业设备创造一个没有电线的世界,推动了便利性、智能化和自主性的下一步发展。在本次大会上,GaN Systems公司战略营销副总裁Paul Wiener将在2019年6月18日下午1:45分举行的IEEE MTT-S无线功率传输大会(WPTC)和IEEE PELS新兴技术研讨会联合举办的“无线电源会议”上发表题为“迈向无线世界”的演讲。此外,GaN Systems公司的射频电源和无线电源专家Tiefeng Shi将发表题为“高功率WPT系统的穿墙应用”的海报演讲。 客户展示 GaN Systems将向客户和合作伙伴展示无线充电设备和技术以及设计工具和设计参考。GaN晶体管可实现从30瓦到几千瓦的更高能源级的应用-远远超过传统基于硅的解决方案所能达到的功率——并为多设备充电打开了大门,不仅可以为单个手机充电,也可以同时为笔记本电脑,无人机,机器人,台式电子设备,工业电动工具,电动自行车等充电。 展示包括: PowerSphyr 的多设备双模式充电解决方案 WiBotic 现有的用于空中,移动,航海和工业机器人的300瓦端到端无线能源系统 大黄蜂踏板车的700瓦无线充电系统 NuCurrent 为工业和消费类应用设计的150瓦无线能源解决方案 70瓦的 高效穿墙 应用,可无需打孔和布线从住宅或商业建筑物内部向建筑物外部的设备供电 “我们看到越来越多的公司使用GaN来提高其无线能源传输系统的效率,并克服目前市场上的技术挑战,” GaN Systems公司战略行销副总裁Paul Wiener说, “如今,那些寻找实现无线能源传输的人现在可以从我们的合作伙伴那里获得现成的完整的端到端解决方案,以帮助他们迅速进入市场。” 在此处了解有关GaN Systems的更多信息。

第四次工业革命 – 用机器人硬件 驱动创新

用机器人硬件驱动创新 与 100 年前引入的装配生产线相比,如今的工业环境早已今非昔比,随后在 50 年之后首次引入了计算机和自动化。 与下一代机器人技术、人工智能和机器对机器通信所带来的智能和灵活的设施相比,工业革命中的这些早期生产流程似乎已经过时了。软件和数据一直是第四次工业革命的最明显的驱动力,但解决一些重大硬件的挑战现在正处于中心位置。这些硬件挑战之一是围绕着创造出更节能、更精确、反应更灵敏和更自主的机器人和机器人系统而演变。 能源效率 机器人的物理控制不仅取决于数据和智能,还取决于驱动它们的电机和电机驱动器(利用和控制发送到电机的电能)的能力。众所周知,工业电机的能源效率很低,会浪费最初消耗能量的10-30%。鉴于电机在工业环境中的无处不在,当今世界上有超过3亿台电机,很容易就能看出,小的改变可以很快就能在商业底线和能源工业对全球污染的影响方面产生大的效果。 采用氮化镓(GaN)技术的新型功率半导体将电机和电机驱动的能量转换效率从93%(硅解决方案)提高到98%。这就意味着转化为热能而不是用作动力的能量损失减少了50%以上。 新型物理设计的可能性 机械臂的功率转换和电机驱动元件通常非常大,以至于它们位于不同的位置,在装配线上与机械臂保持着相当大的距离。这需要很长的、笨重的和昂贵的电缆来覆盖这个距离。由于GaN可以影响对电源系统的尺寸和转换效率,因此可以设计并创造出更小(缩小40-60%)的电机驱动器,能够直接集成到机械臂本身——省去了电缆的需求。对于那些仍然需要外部电缆的应用,GaN技术允许使用更长的(如果需要的话)、更便宜的非屏蔽电缆。无论是哪种情况,机器人设计都可以针对工业4.0的需求进行优化——尤其是围绕着更灵活地利用设施空间方面。 精度与性能 随着对能够独立处理更复杂任务的机器人需求的增长,电机和电机驱动装置的变化将伴随着软件和数据所提供的计算机视觉、AI和机器学习能力的变化。以下是三个重要的硬件性能: 从发现故障到采取行动的响应时间更快 实时操作过程中更高精度的定位和控制,具有广泛的自由度和灵活性 多台电机同时工作,需要高度协调和控制,这就需要改进电机驱动控制方式 氮化镓(GaN)技术可以再次找到解决方案。使用氮化镓技术创建的电机驱动器可以在更高的工作频率和快速的开关速度下运行,可以提供更高的电机带宽,从而使机器人或机器人系统中的控制更加精确。 通过无线充电提高自主性 为了使移动机器人能够高效、灵活、不间断地工作——它们需要实现比现在更大的自主性。高速、高功率的无线充电是这种所需演变进程的重要组成部分。无线充电涉及到移动机器人停放在充电板上方或旁边的充电桩上。在复杂的对接机制中,移动机器人不需要人类操作员进行物理连接。由于无线充电站外形小巧,因此可以有策略地放置在设施周围,除了提高机器人的自主性外,还可以实现最大限度的正常运行时间。 无线充电的另一个好处是,其可以在无法使用电线或使用电线不安全的工业环境(水下或采矿作业)中,以及环境中充满粉尘和碎屑,会影响到接触式或有线充电系统的性能从而易导致发生故障的情况下使用。 在机器人无线充电中使用氮化镓( GaN )技术,与目前的硅基系统相比,它的优势非常明显。事实上,硅的局限性使其在设计高性能工业无线充电应用时几乎毫无用处。氮化镓( GaN )技术可以有效地提供高功率(1000W)无线充电,并具有显著的空间自由度——这意味着能够减少机器人和操作台之间的距离来提供电力。 第四次工业革命中的机器人和机器人技术的未来发展方向 为了实现工业4.0的全部潜力,必须以创新的方式解决机器人和机器人技术中的能源效率、设计限制、性能和自主性等硬件挑战。今天,这些挑战正在通过使用氮化镓(GaN)技术的新型电源系统来解决。    

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. 

Listen: A New Wireless Charging Alliance on the PSDcast

Recently, Paul Wiener, VP Strategic Marketing for 氮化镓系统 (GaN Systems), appeared on the PSDcast from Power Systems Design. Listen to it here. In this episode of the PSDcast, we’re chatting with 氮化镓系统 (GaN Systems) about a new wireless charging collaboration with NuCurrent. Be sure to catch us on iTunes here.

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…

WiBotic and 氮化镓系统 (GaN Systems) Bring ‘True Autonomy’ to Mobility Era

Companies Partner To Deliver Industry-Leading High-Power Wireless Charging Solutions Readily Available To Customers High power wireless charging for autonomous robots is an essential component in Industry 4.0 and the promise is being realized today with innovative solutions from WiBotic, a provider of wireless charging and power optimization solutions for aerial, mobile, marine, and industrial robots.…

氮化镓系统 (GaN Systems)’ CEO to Deliver PCIM Keynote on GaN and New Hardware Innovations Driving Industry 4.0

OTTAWA, Ontario, Canada, April 24, 2019 – 氮化镓系统 (GaN Systems), the global leader in GaN (gallium nitride) power semiconductors, today announced that its CEO Jim Witham will deliver a keynote at PCIM Europe, the leading international exhibition and conference for power electronics and its applications, in Nuremberg, Germany May 7-9, 2019. Witham’s presentation, “GaN and…