GaN的“野心”
GaN器件的物理特性使其在与传统的MOSFET相比时,在对功率密度、效率和速度有更高需求的领域占据优势,可广泛应用于计算机和电信设备的电源转换、D类音频设备、笔记本电脑等传统领域。 然而,GaN的“野心”不止于此。
“一些新的应用将成为GaN器件必得的领域,GaN将会开启很多硅基FET技术无法实现的全新应用。” Alexander Lidow,宜普公司(Efficient Power Conversion Corp.,EPC)CEO强调,“尤其是对效率、速率要求极高的一些应用场合。” Lidow分享了他认为对GaN器件会呈现巨大需求的3个新兴应用实例。
首先是RF波峰追踪。在RF信号传输过程中有一部分能量以发热的形式损失了,如果用DC/DC供电设备更精确快速的控制模组信号,就会有效降低热损耗。这一技术有助于大幅提高手机电池的使用效率,并将在数字电视信号传输领域得以应用。同时,在未来几年从宏基站向微基站、家庭基站逐步普及趋势非常明确。
其次是短距离无线供电。凭借高压、高频、大功率特性,eGaN可以实现高效率短距离供电(距离达到2.5米),并且不存在安全隐患。日本汽车制造商丰田汽车正在研究利用该技术,实现在不需要插电线的情况下就能对电动车进行充电,充电效率高达97-98%。类似的应用还包括电视、手机、电脑无需电池或接通电源线,即可实现无线供电。
2011十一月高交会
除了村田机器人,村田展位展出的一款支持移动设备充电的电场耦合式无线电力传输模块吸引了笔者的注意。通过内置入移动设备的RF IC以及植入充电模块的充电板,就可以实现“无线充电”功能。该功能其实几年前已经出现,不过一直没有大规模商用化,一方面出于成本考虑,另一方面则是担心辐射的问题。此次村田展出的模块,有希望能实现该技术的迅速普及。
第三个则是源于太阳能发电设备的“云趋势”:微型太阳能逆变器。传统的太阳能发电系统主要都采取中央逆变器的形式,设备的体积很大。但是,如果把微型逆变器放在每一块面板后面,实现面板之间的无线互连互通,就可以有效降低整体成本。另一方面,采用中央逆变器的方案时,一旦某块面板出现阴影,将会影响整个太阳能发电系统的能源转换率,而微型逆变解决方案可以有效减小单个设备对整体系统的影响。 “这3个应用已经启动,对更高的功率密度、更高的转换效率都有严格的要求,而且发展空间巨大,而传统的MOSFET无法满足性能上的要求。”他总结道。