一、什么是寬禁帶半導(dǎo)體?
寬禁帶半導(dǎo)體(Wide Bandgap Semiconductor, WBG)是指禁帶寬度(Bandgap)大于傳統(tǒng)硅(Si)材料的半導(dǎo)體,主要包括 碳化硅(SiC) 和 氮化鎵(GaN)。
相較于硅基器件,寬禁帶半導(dǎo)體具有:
更高耐壓能力(適用于高壓場景)
更高開關(guān)頻率(提升電源效率)
更低導(dǎo)通損耗(減少發(fā)熱,提高能效)
更高工作溫度(適用于惡劣環(huán)境)
寬禁帶半導(dǎo)體對(duì)比
二、PI(Power Integrations)在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的解決方案
PI 是一家專注于高效電源轉(zhuǎn)換技術(shù)的公司,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于 GaN 驅(qū)動(dòng)、高壓電源管理 等領(lǐng)域。以下是 PI 在寬禁帶半導(dǎo)體應(yīng)用中的明星產(chǎn)品:1. InnoSwitch™4-CZ 系列(GaN 集成電源 IC)
特點(diǎn):集成 GaN 開關(guān)管,效率高達(dá) 95%+; 適用于 USB PD 快充、工業(yè)電源; 減少外圍元件,降低 BOM 成本.
典型應(yīng)用:
65W-100W 氮化鎵快充適配器 和 服務(wù)器/通信電源
特點(diǎn):
專為 SiC MOSFET / GaN HEMT 優(yōu)化
提供 高精度隔離驅(qū)動(dòng),降低開關(guān)損耗
支持 高頻開關(guān)(MHz 級(jí))
典型應(yīng)用:
電動(dòng)汽車 OBC(車載充電機(jī))
太陽能逆變器
SCALE-iDriver 驅(qū)動(dòng)方案
三、個(gè)人使用 PI 芯片的經(jīng)驗(yàn)分享:
我在設(shè)計(jì)一款 65W 氮化鎵快充 時(shí),選用了 PI 的 InnoSwitch3-Pro,主要優(yōu)勢:
1. 簡化設(shè)計(jì):集成 GaN + PWM 控制器,減少 PCB 面積。
2,高效率:實(shí)測滿載效率 94%,溫升比傳統(tǒng)方案低 15℃。
3. 快速保護(hù):內(nèi)置過壓/過流/過溫保護(hù),提升可靠性。
若需 高頻高效 電源,優(yōu)先考慮 PI 的 GaN 方案。 對(duì)于 高壓大電流 場景(如光伏逆變器),SCALE-iDriver 是理想選擇。