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氮化镓充电器的主要优点和缺点

时间:2023-04-27 11:26来源:未知 作者:admin 点击:
第三代 半导体 具有较高的热导率、 电子 饱和率、击穿电场、带隙宽度、抗辐射能力等,适用于制造高温、高频、高功率、抗辐射器件,可用于卫星、汽车、雷达、 工业 、 电源管理

  第三代半导体具有较高的热导率、电子饱和率、击穿电场、带隙宽度、抗辐射能力等,适用于制造高温、高频、高功率、抗辐射器件,可用于卫星、汽车、雷达、工业电源管理射频通信等诸多领域。在当前的第三代半导体材料中,氮化镓(GaN)和(SiC)相对成熟,具有最有前景的发展前景。

  GaN的优势体现在高频小功率领域,集中在1000V以下,如通信基站、毫米波等领域。SiC的优势是高温,主要集中在1200V以上的大功率领域,通常用于电力、高铁、电动汽车、工业电机等领域。GaN和SiC可以相互替代,并在中低频和功率领域与传统的Si基器件竞争。

  碳化硅主要用于新能源汽车、充电桩、基站/数据中心电源、超高压和轨道交通系统的建设,其中新能源汽车是主要驱动因素。

  在碳化硅在大功率电力电子设备中占据一席之地的同时,氮化镓元件在小型化电源应用产品领域逐渐普及,并与碳化硅元件相结合,改变了以硅元件为主的电力电子行业的原有格局。

  氮化镓材料具有低Qg、Qoss和零Qrr的特性,可以为高频电源的设计带来效率提高、体积减小和功率密度提高的优点。因此,它在服务器、通信电源和便携式设备充电器领域的市场反响相当好,应用需求也在增加。

  氮化镓充电器的最大优点不仅是体积小,而且功率更大。一般来说,氮化镓充电器有三个充电端口,可以同时使用两部手机和一台笔记本电脑,从而可以使用一个充电器而不是三个充电器。氮化镓组件充电器体积小、重量轻、充电速度快,并且在充电过程中可以很好地控制加热,以降低过热风险。此外,在氮化镓技术的支持下,手机在快充功率方面有望再创新高。

  氮化镓充电器的主要缺点是成本高。氮化镓作为一种新的第三代化合物,对合成环境要求很高。在制造工艺方面,氮化镓没有液体,不能用传统的单晶硅直接法合成。它是纯通过气体反应合成的,而粉末氮化镓只能通过在氨气流中以1000度以上的温度加热金属镓半小时才能形成。市场上氮化镓充电器的价格高于传统充电器。

  近年来,手机的快速充电和USB-PD技术一直是消费电源领域的热门话题,是氮化镓组件发挥作用的阶段。与电动汽车类似,快速充电是智能手机或便携式设备用户的一项流行功能,为了缩短电池充电时间,充电器必须以更高的电压或电流为电池充电。但移动充电器本身也是便携式产品,其外观尺寸无法增加多少以支持快速充电,这迫使充电器制造商改用氮化镓组件进行产品设计。

  综合新思界和科技电眼整合

  审核编辑:郭婷

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