About / Advertise
APEC 2018 var en stor startpunkt för halvledare med brett bandgap, speciellt Galliumnitrid (GaN). Efficient Power Conversion, som är ett av de ledande företagen, visade applikationer där GaN i en Lidar, laserradar, bidrar till ökad effektivitet och prestanda. Ett annat företag, Navitas, visade en högintegrerad GaN-Driver som gör GaN lika lätt att använda som MOSFET.
Den årliga konferensen APEC (Applied Power Electronics Conference) hölls i mars i San Antonio, Texas. Den är världens största forum helt ägnat åt tillämpad kraftelektronik. I år fanns drygt 80 föredrag, workshops och lanseringar av flera nya halvledarprodukter.
Det var samtidigt en symbolisk milstolpe för den teknik som kallas ”Digital Power”, som först sågs år 2003 och då betraktades som lovande. GaN startade sin resa för fem år sedan på ett liknande sätt som digital power gjorde tio år tidigare. Båda har gradvis utvecklats från tekniska kuriositeter till kommersiella produkter. Digital power och GaN har båda debatterats och ifrågasatts när de introducerats på marknaden, en gemensam nämnare som får extra krydda när det nu visar sig att man genom att kombinera det bästa av båda teknikerna kan skapa helt enastående kommersiella produkter.
Som alltid för ny teknik, speciellt om den är omvälvande, är vägen från forskning till högvolymproduktion en lång process. Här har den omfattat helt nytt tänkande för elektronikingenjörer och, för GaN, tillämpning av zero-voltage switchade topologier med mycket speciella drivkretsar och nya sätt att styra dem. Trots GaN-transistorernas stora fördelar har frånvaron av drivkretsar under många år begränsat intresset från industrin. Under de senaste två åren har dock investeringar i GaN av ett ökande antal halvledarföretag gjort tekniken enklare att implementera.
Många tekniska barriärer har övervunnits. Tillverkningsprocesser har gradvis optimerats mot ökad yield och därmed sänkt kostnad. Kvalitetsprocesser specialanpassade för tekniken har lanserats och i november 2017 kungjorde JEDEC bildandet av en kommitté för att utforma normer för Wide Bandgap Power Semiconductors (JC-70), ett tecken på att tiden är mogen för en bredare användning. Steg för steg blir pusslet komplett och från en redan bred tillämpning inom LED- och RF-applikationer startar GaN nu sitt intåg i segmenten för DC/DC-omvandlare och AC/DC-kraftaggregat.
Något som idag gör en kraftkonstruktörs liv spännande är den alltid närvarande möjligheten att med innovation förbättra prestanda, bidra till minskad miljöpåverkan och bygga ett hållbart samhälle. Kombinationen av fördelarna med digital power och GaN plus möjligheten till högfrekvent switching med låga effektförluster öppnar dörren till mycket hög energidensitet. Det ger mindre produkter med lägre förlustenergi, redo att möta de allt hårdare krav och regler som väntar under de kommande åren. Ett konkret exempel är USB-laddare där några tillverkare genom att kombinera digital power och GaN nästan tredubblat effekten i samma hölje som en standardladdare. Ett ännu mer talande exempel är PFC (Power Factor Correction) med flera kilowatt på samma yta som 500W idag. Vi strävar alla efter att bryta gränser och det råder ingen tvekan om att vi snabbt närmar oss 99 procents verkningsgrad.
Patrick Le Fèvre
Marknadschef och
kommunikationsansvarig
Powerbox
