GaN和SiC技術成就PI在過去一年的逆勢上漲

針對 GaN、SiC 等寬禁帶材料，業(yè)界經(jīng)過了多年的研究和探索，2019 年隨著 5G 進入商用階段以及新能源汽車的普及，GaN 作為 5G 基站的關鍵材料，SiC 作為新能源汽車關鍵技術，終于迎來了爆發(fā)時刻，國內(nèi)外廠商紛紛推出相關產(chǎn)品。在全球半導體市場整體不佳的時間點，GaN 和 SiC 在全年熱度不減，市場營收在不斷上揚。

在參加與非網(wǎng)年終專題《回顧 2019，展望 2020》時，Power Integrations 全球營銷副總裁 DOUG BAILEY 這樣介紹，“對于 Power Integrations 而言，寬禁帶半導體技術是 2019 年最具突破性的技術。智能移動設備的充電器仍然是我們的最大市場，家電、智能照明、太陽能和風能逆變器以及牽引驅(qū)動應用也是我們的重要市場。在過去的 18 個月中，我們已經(jīng)進入汽車市場，包括電動汽車 SiC 驅(qū)動器在內(nèi)的許多產(chǎn)品現(xiàn)在正在通過汽車級認證?！?/p>

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Power Integrations 全球營銷副總裁 DOUG BAILEY

GaN和SiC技術進入收割期

關于寬禁帶半導體技術的突破，DOUG BAILEY 對與非網(wǎng)記者表示，“在 2019 年，我們發(fā)布了 InnoSwitch 3 系列恒壓 / 恒流離線反激式開關電源 IC 的新成員，新 IC 可在整個負載范圍內(nèi)提供 95%的高效率，并且在密閉適配器內(nèi)不使用散熱片的情況下可提供 100 W 的功率輸出。這一突破性的性能提升源自內(nèi)部開發(fā)的高壓氮化鎵開關技術。實際上，自 2018 年以來，我們一直在向主要客戶提供 GaN 器件，現(xiàn)在已經(jīng)交付了超過 300 萬顆 PowiGaN GaN 器件，這使我們成為全球最大的高壓 GaN 器件提供商，我們根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)認為如此?！?/p>

在 SiC 方面，Power Integrations 利用其關鍵技術，如 Fluxlink - 高速磁耦合通信通道，以及 SCALE 集成和保護電路，可為電動汽車以及其他牽引和逆變器設計提供創(chuàng)新的 SiC 驅(qū)動器。現(xiàn)在，Power Integrations 還提供汽車應用級器件。

解決GaN技術的關鍵問題，持續(xù)逆勢上漲

GaN 技術之所以應用比預期要慢，其中一個重要阻礙因素是電源系統(tǒng)設計人員不知道如何驅(qū)動 GaN。DOUG BAILEY 表示，“為了應對這一挑戰(zhàn)，我們將具有驅(qū)動器及其他重要功能元件的 GaN 開關封裝在一個表面貼裝封裝中，因此設計工程師根本不必考慮 GaN 元件的驅(qū)動問題，他們無需額外的設計工作即可充分利用 GaN 提供的超強功率能力。因此，推出 GaN 策略是我們在 2019 年取得成功的關鍵。”

正是因為 GaN 策略的成功，讓 Power Integrations 繼續(xù)逆勢發(fā)展。DOUG BAILEY 認為，“我們根本沒有看到任何衰退的跡象，這與市場趨勢正好相反。這要歸功于我們持續(xù)創(chuàng)新、提供解決方案（不僅僅是新器件）的研發(fā)政策，而這些解決方案可以解決電源系統(tǒng)工程師的問題。”

2020年，在汽車市場持續(xù)發(fā)力

AI、自動駕駛、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)是 2019 年的熱點技術，它們和許多其他物聯(lián)網(wǎng)平臺都需要實現(xiàn)快速通信。因此，5G 技術至關重要，在許多情況下，接口將是某種形式的智能移動設備。DOUG BAILEY 指出，“Power Integrations 的最大市場是此類設備的充電器，多年來，我們不斷在推出適合 USB PD 和快速充電系統(tǒng)的器件。當然，最近推出的器件是基于我們的 PowiGaN 技術。我們希望這種情況會繼續(xù)下去，并且我們將努力繼續(xù)交付引領該領域的器件產(chǎn)品?！?/p>

展望 2020 年， DOUG BAILEY 表示，“我們已經(jīng)提到了用于充電器的 GaN，以及用于汽車應用的經(jīng)過 AEC-Q100 認證的新器件，并且我們將繼續(xù)針對汽車應用推出新產(chǎn)品。對我們來說，另一個領域?qū)﹄娨暀C和顯示器制造商而言具有極大的吸引力。它采用一種新的功率轉(zhuǎn)換器架構，該架構威脅到無處不在的升壓和降壓變換器的存在，并且在某些情況下甚至威脅到當前正在激增的占比較小的線性穩(wěn)壓器。這項新技術基于使用 Power Integrations 的 InnoSwitch3-MX 和 InnoMux 芯片組的新型 AC-DC 反激式拓撲結構，可通過單個磁性元件提供具有多個獨立穩(wěn)壓輸出的單級變換器，因此無需 DC-DC 后級穩(wěn)壓，從而大大提高系統(tǒng)效率。現(xiàn)在，最新一代的計算機顯示器已經(jīng)使用了這種方法?！?/p>