#氮化鎵GaN #電源管理 #功率因數校正PFC #Cascode #聯結構電晶體
#圖騰柱TotemPole #總諧波失真THD #過流保護OCP

【GaN 功率元件強勢降臨】

被稱為第三代半導體材料的「氮化鎵」(GaN) 新興工藝技術，用於功率因數校正 (PFC)、軟式切換 DC-DC 等電源系統設計，以及電源轉接器、太陽能逆變器、伺服器和通訊電源等各種終端應用，可實現矽元件難以達到的高電源轉換效率和功率密度水準，為交換式電源供應器和其他在能效及功率密度至關重要的應用，帶來性能的飛躍。GaN 具備出色的擊穿能力、更高的電子密度及速度，能負載的工作溫度也更高。

GaN 提供高電子遷移率，意味著切換過程的反向恢復時間可忽略不計，故擁有低損耗、高切換頻率優點。前者加上寬頻元件的高結溫特性，可降低散熱量；後者則可減少濾波器和無源元件的使用 (如：變壓器、電容、電感等)，進而減少系統尺寸和重量、提升功率密度，有助設計人員實現緊湊的高能效電源方案。同為寬頻元件，GaN 比 SiC 成本更低、更易於商業化，具備廣泛採用的潛力，包括：工業、電腦、通訊、LED照明及網路領域的各種高壓應用。

採用單排直插 TO-220 封裝，更易於根據客戶現有製板能力進行整合。基於同一導通電阻等級，與高壓矽 MOSFET 相較，第一代 600 V 矽基 GaN (GaN-on-Si) 元件即可提供 4 倍以上的閘極電荷、更優的輸出電荷、同級輸出電容和 20 倍以上的反向恢復電荷，未來技術水準將持續演進。Cascode 相當於由 GaN HEMT 和低壓 MOSFET 組成：GaN HEMT 可承受高電壓，過電壓能力達到 750 V，並提供低導通電阻；低壓 MOSFET 則提供低閘極驅動和低反向恢復。

HEMT 是高電子遷移率電晶體的英文縮寫，通過二維電子氣在橫向傳導電流下進行傳導。使用 600 V GaN Cascode 的三大好處是：
★具有卓越的自體二極體特性：串接建立在低壓矽技術上，且反向恢復特別低；
★容易驅動：設計人員可使用像普通 MOSFET 一樣的傳統閘極驅動器，採用電壓驅動，且驅動由低壓矽 MOSFET 的閾值電壓和閘極電荷決定；
★高可靠性：透過長期應用級測試，且符合 JEDEC 行業標準——零個擊穿、最終的漏電流和導通電阻皆低於規格門檻。

在連續導電模式 (CCM) 升壓 PFC 拓墣中，在 200 KHz 和 120 Vac 輸入的條件下，Cascode GaN 較超結合Si (SJ Si) 提升近 1% 的效率；隨著頻率升高，GaN 的優勢將更明顯。採用 GaN還可實現「圖騰柱」(Totem Pole) 電路，較傳統 CCM 升壓 PFC 提供更高能效。高能效的電源轉換有利於軟切換電路拓墣結構回收能量，如：相移全橋、半橋或全橋 LLC、同步升壓等。受惠技術發展和市場成長，有望降低 GaN 的採用成本。

延伸閱讀：
《安森美半導體推進更快、更智慧和更高能效的GaN電晶體》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2016/0428/31784.html

#安森美半導體OnSemiconductor #Transphorm #NTP8G202N #NTP8G206N #TO-220封裝 #NCP1654控制器 #NCP1397 #NCP4304

圖檔取材：pixabay.com

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Audi e-tron quattro概念車上的OLED

將在IAA展出的e-tron quattro都說就是未來跨界轎跑Q6的樣子，既動感又粗曠，不過最重要的完全是那「全新Matrix矩陣式OLED照明科技」，是Audi將首次對外界公開展示重要的劃時代技術。

什麼是Matrix矩陣式OLED？原廠這麼說：

OLED是「有機發光二極體」（Organic Light Emitting Diode）的英文縮寫，每個OLED單元的內部結構中包含有兩個電極，這些電極單元由數層厚度細微到千分之一毫米的有機半導體材料所構成，僅透過3～4伏特的低直流電壓，即可驅使其啟動進而讓它發出光源，而發光的顏色則是取決於光源的分子組合。相較於LED等由半導體晶體所構成的點光源，最大的不同之處在於OLED是平面光源，因此所發出的光更加均勻，調光過程也是持續可變的，加上這些光線不會投射出任何陰影，同時也不需要反射器、導光板等週邊光學元件，因此OLED單元得以更加輕量化且擁有更高效能，因此OLED也無需散熱系統。

除此之外OLED光源還有許多其他優勢，例如OLED單元可被進一步控制亮度，OLED單元可呈現彩色或是透明狀態，將大幅縮短照明的切換時間。另外，Audi所研發的Matrix矩陣式OLED照明科技自然有其獨到之處，其內部OLED單元的發光次表面，相互之間的排列有著非常精確的界限，並依循此一架購開發出創新的OLED燈組。展望未來，OLED光源科技只要進一步提升光的密度分布，OLED就能夠實際應用於車輛的方向燈和煞車燈上，而未來也將會由塑膠薄膜取代現行的玻璃燈板，這些全新的柔性基板材料可被利用於三維成型，進而為汽車設計師提供嶄新的創意發想空間！

就是更省電、更高效能、光控制反應更快、更能進行設計。瞭改嗎？

#TopGear #Audi #OLED #etronquattro #IAA