半導體大佬撐腰之下 GaN功率半導體能取代MOSFET？

　　一種常見類型的電源雙拓撲使用雙升壓連續導通模式(CCM)PFC電路。在某些情況下，這種電路由超級結功率MOSFET供電。“超級結可以完成這項工作，”Persson提到。“你可以得到99%的效率，但它的代價是操作頻率不高。”

　　一種替代方案是使用基于600伏GaN器件的圖騰柱CCM-PFC器件。 這個解決方案更貴，但有一些好處。 “圖騰柱是一個更簡單的拓撲，”他說。“我可以在GaN上應用相同的拓撲結構，同時實現更高的操作頻率。您可以在廣泛的功率范圍內在PFC上獲得高于99%的效率。這種方案可以節約資金和運營成本。”

　　GaN同時還有一些其他的新興應用。比如，Diag半導體公司最近也殺入GaN市場，計劃在快速充電應用中實施這項技術。

　　當智能手機或者其它移動設備電池電量較低或者不足時，必須使用墻上適配器或者充電器重新充電。在美國，電網的標準電壓為120V。

　　“當您將USB適配器插入您的手機時，通常會得到5V左右的充電電壓，”Diag的業務發展總監Tomas Moreno說。“這時會發生的一件事情是，手機從適配器得到的功率是受限的。想想吧，功率等于電壓乘以電流，USB充電線纜能夠通過的電流只有1.25安培，這是由線纜決定的，所以您無論從任何地方取電，手機上能夠得到的充電功率始終只有7瓦到8瓦。”

　　總之，使用傳統的墻上適配器對手機充電需要花費太多的時間。為此，業界開發了快速充電技術，它可以提高充電電壓。“用于手機充電的功率變得更高了，從而充電速度更快了，”Moreno說。“你現在可以在30分鐘之內將手機電量充至滿電的80%。”

　　對于這種快速充電應用，Diag提供用在充電器內的三種芯片-調節控制器、同步整流控制器和通信IC。

　　很快，Diag將會添加第四個芯片解決方案 - 一個GaN功率半導體器件。該器件為半橋式，內部集成了650伏GaN功率開關和其他電路，可將功率損耗降低高達50%，將效率提高到94%。“你可以將功率密度增加近40%，”他說。“你可以抽出更多的電量，從而更快地給電池充電。”

　　針對智能手機和平板電腦應用，Dialog將于2017年開始對其GaN基快速充電解決方案進行試樣。隨著時間的推移，GaN將用于汽車、衛星、醫療設備和其他系統中。

　　可以肯定的是，GaN正在大踏步前進。但是硅基MOSFET仍會繼續存在，并不會很快消失。