GaN Systems Power & Energy Articles

How GaN Empowers the Sustainable World

Renewable energy continues to advance worldwide. In 2020, renewable energy provided nearly 30% of the global electricity supply. The cost of electricity from renewable energy sources has also fallen sharply over the last 10 years. Using GaN Systems’ power semiconductors results in power conversion that is more efficient and power systems with higher power density;…

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…

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。

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。

Wireless Charging Drones and Robots

Drones and Robots are used in a growing number of applications and those with wireless power have a big future in a $100B Industry

氮化镓系统公司秋季评论

当我们即将告别 2020 年的最后一个季度时,我脑海中浮现出三个词来形容 这刚刚过去的一年,它们是颠覆性,韧性和创新性。 Covid-19 大流行加速了 每个行业(从供应链到实验室运营)的前所未有的颠覆性浪潮。 每个公司都 必须做出反应,将重点放在增强韧性上,同时继续创新并将重要的新产品推 向市场。这在 氮化镓系统公司(GaN Systems)也得到体现,我们欣慰地看 到氮化镓晶体管的使用已从早期的小众产品跃升为被各行业接受的主流产品- 我相信这一转变将在 2021 年继续加速。 新产品,设计工具和参考设计 在过去的 90 天内,氮化镓系统公司(GaN Systems)推出了四个新的电源模 块评估套件: 100V 驱动器 GaN –集成式 DC / DC 功率级模块 650V 150A 半桥 IPM 650V 150A 全桥模块和驱动器 650V 300A 三相 GaN 电源模块和驱动器 以及面向汽车市场的下一代 650V 晶体管。 新模块的设计易于使用,并可以 在大功率应用中评估其性能,例如牵引逆变器,工业电机,储能系统,PV 逆 变器以及各种低功率板和砖式电源。 650V 晶体管是我们面向汽车市场的下 一代 650V,60A 晶体管系列中的第一款产品,旨在满足汽车可靠性标准,包 括…

文章节选:适用于 5G FWA 应用的高效 65W WPT 系统

本文于 2020 年 11 月 20 日,在MWRF.com网站全文发表。  5G 的超高频率擅长快速传输大量数据,但信号不会穿墙。基于氮化镓的电力系统通过墙壁传输信号和电力来解决这个问题。 作者:施铁峰、保罗·维纳 随着 5G 网络逐渐铺开, 无线技术 变得更加复杂和无处不在。随着基础设施的广泛部署和技术在随后几年中的成熟,5G 将在更多的应用场景中发挥作用。 5G 覆盖范围除了受基站/中继器之间物理距离的影响外,还取决于环境。当信号被墙壁、水塔和其他射频传播障碍物中断时,5G 网络的覆盖范围将大受影响。此外,当前的 5G 系统比其他同类技术消耗更多功率。为确保使用寿命而精心设计的电源管理方案、物联网的成熟和无线充电无疑将共同为 5G 基础设施创造更多的技术创新。 近年来出现了诸如 AirFuel1 等基于磁共振的无线电力传输技术,利用其松散耦合的特性、更高的工作频率 (6.78 MHz) 以及在位置灵活性、大分离距离和多设备充电方面提供差异化​​的能力。 5G 网络的趋势可能会导致在非常高的频率下运行,例如具有大带宽的毫米波 (mmWave),以适应不断增长的互联世界。对于这种固定无线接入 (FWA) 应用,网络室外单元 (ODU) 需要来自室内电源线和适配器的电源。这可以通过在住宅墙壁上钻孔以实现连通性来实现。然而,成本、法规和宗教习俗是阻碍这些系统在许多地区实现连接的问题。 请移步MWRF.com网站阅读本文的其余部分。    

是什么在推动GaN半导体大众市场的吸引力?| 网络研讨会

GaN是如何彻底改变有线和无线电源设备的 主持人:加拿大氮化镓系统公司战略营销副总裁Paul Wiener 先生 该网络研讨会涵盖了GaN功率半导体如何成为有线电源应用的首选电源解决方案,以及GaN如何在无线电源应用中实现同样的功能。 GaN晶体管的进步及其在市场中的采用,消除了与GaN相关的风险,成本和可靠性的一些误知。应用示例通过审查,以验证GaN的接受度和性能。然后,网络研讨会展示了GaN的高频性能优势和成熟度如何从根本上推动无线电力用例和应用。