Navitas Semiconductor 是一家主要的氮化鎵 (GaN) 功率器件供應(yīng)商，在拉斯維加斯舉行的 CES 2023 上展示了其最新產(chǎn)品。這些基于 GaN 的設(shè)備涵蓋從 20-W 手機(jī)充電器到 2-kW 數(shù)據(jù)中心電源和 20-kW 電動(dòng)汽車 (EV) 充電器到兆瓦級并網(wǎng)產(chǎn)品,。

在 CES 2023 展會(huì)上，Navitas 通過其高級管理人員和 GaN 技術(shù)合作伙伴的演示引起了一些 GaN 的關(guān)注,。該公司還能夠突出其“讓我們的世界通電”的主題,，同時(shí)為展位參觀者宣布了各種獎(jiǎng)品。Navitas 在拉丁語中意為能量,，自從在加利福尼亞州馬里布的休斯研究實(shí)驗(yàn)室 (HRL) 停車場的拖車上成立以來,，已經(jīng)走過了漫長的道路。

它由前 International Rectifier (HRL) 高管 Gene Sheridan 和 Dan Kinzer 于 2013 年創(chuàng)立,。第二年,，投資公司 MalibuIQ 從 HRL 獲得了 GaN 電力電子技術(shù)的許可，HRL 在為軍用射頻和毫米波應(yīng)用成熟 GaN 器件方面做了大量工作,。

2015 年 7 月,，Navitas 籌集了 1510 萬美元的股權(quán)融資。它還從拖車搬到了加利福尼亞州的埃爾塞貢多,，最終在加利福尼亞州托倫斯設(shè)立了總部,。公司現(xiàn)有員工約200人;其中大約一半在美國，其余在亞洲和歐洲的不同地區(qū),。

GaN 設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

CES 2023 展廳是衡量 GaN 半導(dǎo)體在過去幾年中取得的設(shè)計(jì)進(jìn)展的好地方,。Navitas 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官 Dan Kinzer 表示，缺乏快速且經(jīng)濟(jì)高效地驅(qū)動(dòng) GaN 晶體管的高性能電路一直是 GaN 半導(dǎo)體潛力的關(guān)鍵限制,。

Navitas 通過將 GaN 驅(qū)動(dòng)和邏輯電路與 GaN 功率 FET 單片集成,，找到了解決這一設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的方法。這種單片集成可實(shí)現(xiàn)高頻電源轉(zhuǎn)換,，并能夠縮小變壓器,、EMI 濾波器和輸出電容器等無源元件,。這反過來又促進(jìn)了可以將舊的和慢速硅設(shè)備的一半尺寸和重量充電速度提高 3 倍的解決方案,。

Navitas Semiconductor 企業(yè)營銷副總裁 Stephen Oliver在公司展位與EDN交談時(shí)進(jìn)一步闡述了 GaN 器件的這一關(guān)鍵設(shè)計(jì)前提。他說,，GaN 一直是幫助制造快速高效半導(dǎo)體的重要材料,，但它有一個(gè)大問題：柵極。它非常脆弱,，如果給它施加太大的電壓,，它就會(huì)壞掉。因此,，當(dāng)您的開關(guān)帶有易受攻擊的柵極時(shí),，您必須對其進(jìn)行大量保護(hù)。這會(huì)占用更多的空間和設(shè)計(jì)成本,。

此外,，Oliver 警告說，您仍有機(jī)會(huì)獲得電壓尖峰,。所以,，你必須放慢速度,，甚至考慮回到硅片?！斑@是一條死胡同,。” 然而,，GaN 開關(guān),、GaN 驅(qū)動(dòng)器、GaN 穩(wěn)壓器,、GaN ESD 保護(hù)二極管,、電平轉(zhuǎn)換、自舉,、欠壓鎖定和電流感應(yīng)的集成導(dǎo)致了強(qiáng)大的 GaN IC 的誕生,。

熱管理是 GaN 半導(dǎo)體的另一個(gè)絆腳石?！癎aN 的好處是電阻比硅低得多,，這讓你可以開發(fā)出非常小的芯片，”O(jiān)liver 說,?！安缓玫氖牵^小的芯片表面積較小,，因此對外界的熱阻會(huì)降低,。” 因此,，設(shè)計(jì)工程師必須確保 GaN 器件不會(huì)產(chǎn)生太多熱量,。“我們對初始平臺(tái)所做的是使用標(biāo)準(zhǔn) QFN 封裝尺寸,，”O(jiān)liver 補(bǔ)充道,。

GaN 的功率中斷

為了克服與 GaN 相關(guān)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，Navitas 還采用了平臺(tái)級或系統(tǒng)級方法,?！斑@是一項(xiàng)新技術(shù)，因此如果您為習(xí)慣于以 50 kHz 工作的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供以 2 MHz 運(yùn)行的產(chǎn)品,，他們將需要一點(diǎn)幫助,，”O(jiān)liver 說?！拔覀儎?chuàng)建了圍繞操作方法構(gòu)建的設(shè)計(jì)平臺(tái),，以便工程師可以審查材料清單等必要的細(xì)節(jié)?！?/p>

Navitas 在這種寬帶隙 (WBG) 技術(shù)已經(jīng)跨越從學(xué)術(shù)界到商業(yè)用例的橋梁時(shí)進(jìn)入了 GaN 領(lǐng)域,?？爝M(jìn)到 2023 年，這位 GaN 專家在與 TSMC 合作晶圓和 Amkor 進(jìn)行封裝的同時(shí),，有信心繼續(xù)提供可以在電力電子領(lǐng)域取代硅的 GaN 解決方案,。

就在幾年前，人們還在問 GaN 什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn),。而現(xiàn)在,，當(dāng) GaN 已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)，加入 GaN 派對可能有點(diǎn)晚了,。Navitas 是為數(shù)不多的 GaN 器件專家之一,，現(xiàn)在是這場電力電子市場顛覆的一部分。2023 年可能與市場滲透有關(guān),，納微似乎是這場 GaN 財(cái)富競賽的一部分,。

更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<