另一種方法可以使發射極直接接地，這使用的電路比較簡單，但是電路中確實存在增益問題，這可能會對你的設計造成影響...

#電源設計 #氮化鎵GaN #無線充電 #AirFuel #WPC #Qi #場效電晶體FET

【高頻操作的 AirFuel 無線充電，需氮化鎵加持】

用傳統矽半導體製程所生產的高功率元器件非常成熟，供應商呈現寡佔的狀態。在中低頻率的應用上，以成本低、效能相對穩定為其特色。但在進階高速光通訊或高頻無線通訊時，此製程將遭遇滯礙；因此，在高頻但低功率的應用上 (如手機) 必需導入 III-V 族化合物半導體的製程。矽晶圓進入奈米製程後，雖可藉由提升元件密度與操作頻率讓操作電壓和功耗隨之變小，適用於生產高效能積體電路，卻很難提升高功率，因為高功率與高頻率基本上是互相抵觸的。

氮化鎵受惠於其優異的物理特性，沒有這種二擇一的兩難困境，可同時兼顧功率、頻率與效能，是高頻功率元件的首選。另同為 III-V 族元素、目前大量生產的砷化鎵 (GaAs) 在高功率上有的缺陷，GaN 正好可彌補其不足，例如：氮化鎵散熱效果佳、可在更高電壓與溫度工作，功率密度表現更優，主要缺憾是成本偏高。所幸，以「矽基」為晶圓底層的獨門製程技術可利用現有矽晶圓廠的設備生產，且能達成高良率和一致性，可望為 GaN 量產帶來新契機。

談到無線充電，WPC 的 Qi 標準由於成熟的工作原理及親民價格，是無線充電個人裝配的主流，但它有三大困難待克服：1. 收、發位置須精準擺放才能對接；2. 有效傳輸距離較短；3. 對金屬材質敏感，異物會發熱，因此目前對 >15W 的高功率充電應用需考慮甚多。Qi 在手機和消費電子等大量商品的無線充電確有優勢，但在一些基礎設施則不然。舉例來說，高檔餐廳不太會希望在高質感的餐桌上挖洞埋進 Qi 的充電裝置。

採用 EPC 氮化鎵元件開發的 AirFuel 充電產品，即使桌面厚度在 6 公分亦能正常工作。GaN＋AirFuel 面向的是特定利基市場，而「大量商品化」(commodity) 路線，與 Qi 標準並不會直接競爭，而能視作一種互補的技術。簡言之，無線充電市場將分道而行，Qi 的目標市場不需用到氮化鎵元件，但高頻操作的 AirFuel 就需氮化鎵加持。氮化鎵技術早在二十年前、就已用在相陣雷達的軍用產品，操作電壓高且成本昂貴。

若能將軍品成功轉向民用，並突破製程、物理與應用限制，使氮化鎵元件大量生產並達到一致性供貨，便可為高階適配器 (adapter)、光達 (LiDAR) 和無線充電等應用提供有力的半導體製造支援，降低成本；戴爾電腦 (Dell) 新推出內建無線充電的高檔筆記型電腦，已開啟高功率無線充電的應用。接收端、發射端皆採用氮化鎵元件，轉換效率可較傳統元器件提高 5～10%。若每台裝置都能提高 10% 的轉換效率，節省下來的電力將很可觀，對環保節能將有莫大貢獻。

延伸閱讀：
《EPC 攜手捷佳科技，開拓高檔電源管理／無線充電市場》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0615/35750.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

#宜普電源轉換公司EPC #EPC2014C #EPC2038 #捷佳科技jjPlus #WCT 301

★★【智慧應用開發論壇】(FB 不公開社團：https://www.facebook.com/groups/smart.application/) 誠邀各界擁有工程專業或實作經驗的好手參與討論，採「實名制」入社。申請加入前請至 https://goo.gl/forms/829J9rWjR3lVJ67S2 填寫基本資料，以利規劃議題方向；未留資料者恕不受理。★★

#電源設計 #高壓隔離型閘極驅動器

【整合「米勒箝位」，驅動 IGBT 更安全有效】

絕緣柵雙極電晶體 (IGBT) 在切換開關時，常遭遇「米勒效應」(miller effect) ——反相放大電路，輸入與輸出之間的分布電容或寄生電容由於放大器的放大作用，其等效到輸入端的電容值會擴大 1+K倍 (K 值為該級放大電路電壓的放大倍數)；造成電容與輸入電阻產生低通濾波效應，使高頻訊號衰減。所幸，內建「米勒箝位」(Miller clamp) 的閘極驅動器 (Gate Driver)，可解決此問題並提供電路保護。

整合米勒箝位，一來可將電路閘極電荷接地，抑制閘極電壓上升、避免故障；二來當閘極電壓低於臨界值，會穩健關斷 IGBT 單軌電源，以帶有或不帶有米勒箝位的單極性／雙極性副電源工作。此外，集成去飽和檢測電路，可提供高壓短路 IGBT 工作保護，包括降噪特性；如需提高抗噪水準，內部消隱開關也支援增加外部電流源。此類「晶片級變壓器」還提供晶片高壓域與低壓域之間的控制資訊隔離通訊，晶片狀態可從專用輸出回讀；一旦器件副電源發生故障，可重設器件。

「共模暫態抗擾度」(CMTI)、傳播延遲及傳播延遲偏差，是另外三項重點指標。CMTI 對於氮化鎵 (GaN) 和碳化矽 (SiC) 等新型開關技術尤其重要；該數值越高越好，代表輸入與輸出的訊號沒有失真。低傳播延遲和低傳播延遲偏差，可讓設計人員盡可能減少高壓側和低壓側開關之間的「死區」(dead-band，又稱無感應區或靜滯帶)，改善馬達控制驅動、太陽能逆變器和 DC-DC 電源的效率和性能。

演示視頻：
《ADI----ADuM4135高壓隔離型閘極驅動器》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0414/31667.html

#亞德諾ADI #ADuM4135 #iCoupler

[本文將於發佈次日下午轉載至 LinkedIn、Twitter 和 Google+ 公司官方專頁，歡迎關注]：
https://www.linkedin.com/company/compotechasia
https://twitter.com/lookCOMPOTECH
https://goo.gl/YU0rHY