宽禁带通过其学习曲线得以实现

日期:2022-03-26

作者:Kevin Parmenter,应用工程总监,TSC, America
 


由于投资者、VC资本公司和其他希望快速获得投资回报的参与者,首批进入市场的宽禁带器件被超卖。例如,有人说,氮化镓器件将完全取代和改善硅在每个应用中的性能。这当然是个梦。
宽禁带技术,尤其是碳化硅,已经在射频功率放大器业务中建立了一段时间,在那里增加了价值。与此同时,我们许多电力电子行业的人都挠头了。在我们的设计中采用这种全新技术值得冒险吗?我们想确保WBG确实比使用我们了解其好处的替代方案更好。
和所有新技术一样,时间和经验已经将宽禁带技术纳入了正确的视角。Gartner使用“炒作周期曲线”说明了新技术的采用周期,如下图1所示。如图所示,一项新技术变得对市场可见,并在预期过高的情况下迅速崛起。当炒作没有成功时,这种最初的兴奋感骤然破灭。随着时间的推移,这项技术证明了它自己,并在生产力的乐观平台上有了更缓和的上升——换句话说,这项技术已经投入使用。
 

图1:Gartner的“炒作周期曲线”
碳化硅器件,尤其是PFC级的SiC整流器,在GaN之前就已经上市,所以它们已经经历了这个周期,现在正在主流化。如今,除了整流器,我们还有令人难以置信的SiC MOSFET,SiC器件供应商正以两位数的速度增长,主要是由于交通的电气化。
我认为,GaN现在正从Gartner曲线上的“幻灭低谷”中走出来,并进入生产力阶段。像碳化硅一样,氮化镓也受到日益增长的交通电气化的推动。它还展示了从DC-DC和AC-DC转换到音频等设计的优势。
宽禁带器件在可靠性研究中表现出性能改善,并正在获得AEC-Q认证。结论是:与硅替代品相比,WBG器件提供了更高的效率、更好的功率密度,在某些情况下,还提供了更好的封装(或无封装)。
根据Gartner的数据,2022年电动汽车的销量可能会达到600万辆。现在是时候看看WBG半导体技术可以为您的新设计做些什么了。回报与风险的对比终于清晰了。现在,让我们在可能的基础上进行创新和改进。
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