火灾的发生，让我们重新思考高效的电气化（2）

我们会在不久的将来看到镓的高压应用吗?或者我们可以在哪里做一些事情，比如通过氮化镓芯片运行列车级电压?

这是一个非常有趣的问题。我在这个行业中学会了永远不要说永远。要知道，有多少人称摩尔定律终结。他们错了二十年。我不想说永远。但我认为我们现在处于 750 伏的水平。这就是我们商业化的地方，这对于小型电源中的反激式转换器来说是一个很好的电压。但我认为对于电动汽车来说它有点偏低，例如，由于发电，电压可能高达 550，即使在 400 伏电池上也是如此。而在 800 伏电池中，您需要的还不止这些。

所以我认为在短期内，我们将看到碳化硅承担更高电压应用的大部分重任。氮化镓是消费产品中极具成本效益、高效的终端。你知道，插入电源的东西。

我想问一下你们都拥有的 InnoSwitch 3 产品，其中包含所有三种晶体管。你能稍微介绍一下吗?

InnoSwitch 3 是一个反激式转换器，可能应该启动它。所以反激式转换器，它的集成度非常高。所以它有主控制器、主开关、副控制器和一个几乎是瞬时的隔离反馈机制。这是一个磁电偶。所以你不要使用光耦合器。它是一个单芯片电源，您可以或多或少地获得，但其中的主要开关可以是硅或氮化镓或碳化硅。

当我们看到非常低的功率时，我们会使用硅。适用于需要高效率或 30 瓦及以下电源的洗衣机或洗碗机的小型备用转换器。原因是氮化镓非常好，导电性好，以至于你需要的零件太小了，你拿不起来。你必须使用硅胶，因为它是可制造的，而氮化镓变得太小了。

那么从大约 30 瓦到 240 瓦，这是我们在不需要散热器的情况下使用我们的反激式产品达到顶峰的地方。所以开关可以是散热器——少到几百瓦。那就是氮化镓。这只是一项了不起的工作，我们在 93% 到 95% 的范围内获得了非常高的效率，具体取决于您如何配置它。

在过去的几年里，我们已经从 90% 到 95%，这是损失的一半。一半的损耗意味着您可以在同一封装中将功率翻倍，而无需散热。

是的。这很整洁。然后碳化硅是一个 1700 伏的初级开关。相同的封装，相同的控制器，但 1700 伏开关。所以你可以在应用中使用它，就像我说的，比如电动汽车，用于应急电源。是的，这就是产品。我们一直在将这种氮化镓技术应用到其他应用中。功率因数校正是我们关注的一项。关于氮化镓的一个真正巧妙的事情是，作为一名工程师，你回想一下你在大学的第一堂 EE 101 课，老师会在白板上抛出一个开关，并教你开关的工作原理。但是很快，你就会了解晶体管是如何工作的，然后你就会意识到，呃——哦!这些东西并不理想，对吧?这里有电容，那里有电阻。

事实证明，几乎所有电源拓扑都旨在克服不良开关的有害寄生效应。所以氮化镓——因为它具有非常低的电容，它具有低驱动能量，你不必将大量能量投入到栅极中，而且它具有非常高的电导率——它更接近于你的讲师的理想开关。已经在 EE 101 中了解过。这意味着，因为您不必考虑一大堆寄生参数，所以您可以在设计时考虑到性能并且毫不妥协。

这就是我们能够用这个 PFS 5(超级 PFS 5 产品)做的事情，我们将功率因数校正器组合在一起，它是一个小型表面贴装封装，不需要散热器，并且可以提供 98% 以上的能量高效、完美的。

我们还开发了另一种产品，它实际上是硅。这是我们真正引以为豪的产品。这是我们的下一代 LLC 转换器。我们使用硅来实现它。我们有一个氮化镓开关，如果我们愿意，我们有一个碳化硅开关，但我们为此使用了一个硅开关。问题是，嗯，为什么?当你拥有所有花哨的东西时，为什么还要使用硅?

它是电视或主机游戏通行证奖或 PC 通行证，一体化计算机。它适用于那些类型的应用程序。事实证明，因为它是谐振的，它在零电压下切换，这就是它的设计运作方式，你只关心电导率。您并不真正关心电容。因此，如果您在设计时考虑到谐振，即谐振转换器，氮化镓会给您带来一些好处，但不足以在大多数情况下真正产生可想象的差异。因此，我们为该特定产品选择了硅晶体管，只是为了证明我们不是 GaN 狂热者。