下一代电力解决方案：电子设备中的电力充电设备

Power Electronics在电力和公用事业，运输和可再生能源应用中的应用中具有关键作用。根据工程和物理科学研究委员会的说法，到2020年，生成的所有电力的80％将在发电，分销，传输和消费过程中通过电子转换器传递。

随着大约四十年的开发，常规的基于硅的设备在很大程度上被认为具有改进应用的潜力。因此，诸如氮化炮和碳化硅等材料正在为能够在恶劣环境，更高的电压，幂和频率下运行的产品创造机会。

但是，就碳化硅而言，与硝酸盐相比，预计高质量原材料和产品结构的复杂性的成本较高的问题有望阻止采用。

此外，可以以较低的成本生产GAN，同时以硅替代品的1000倍传输电子。结果，GAN预计将在电气和电子应用中扮演关键角色，并在无线充电方面进行开发，尤其是在消费电子和汽车扇区中。

GAN技术充电器的重要性越来越重要

近年来，数字设备经历了重大变化。随着消费者和工业电子制造商专注于展示，尺寸，用户体验和设计的改进，电池寿命仍然是一个挑战。随之而来的电池量增加导致需要更快的充电能力。在过去的十年中，高功率快速充电协议已成为数字设备的关键。

数字设备扇区中一些更常见的快速充电协议包括Oppo的VOOC，高通的QC（快速充电），华为FCP（快速充电），SCP（SCP）（增压）和PD（电力传递）。

但是，这些都以高零件密度的形式显示出问题，从而产生较大的设备尺寸，以提高充电功率。GAN技术使小型，高功率的产品成为可能。与硅相比，GAN能够处理高度更高的电压和热量。GAN充电器也需要更少的组件

小米11智能手机于2020年12月推出，该行业的注意力一直在不断提高，该公司决定为其旗舰产品提供55W GAN充电器，而不是传统的硅充电器。

此外，Apple，Oppo，Huawei和Samsung是一些重要的科技公司，计划采用基于GAN的电源适配器，以其产品产品的产品提供，USB-C接口最高65W快速充电解决方案。

重要的是要注意，具有部分GAN组件的第一代基于GAN的充电器。从长远来看，预计制造商将使整个电路替换为高质量的GAN零件，以进一步提高效率并减少充电器产品的尺寸。

汽车领域的潜在应用

汽车的电动驱动器变得越来越普遍。但是，要取代常规的天然气和柴油车，该行业需要在收费方案方面更高的灵活性。在当前的EV产品中，用户主要取决于车载充电器技术。因此，充电器必须很小，具有成本效益和轻巧的重量。

制造商对将多个充电器组件集成到单个半导体芯片中表现出兴趣。Fraunhofer应用固态物理学研究所的项目创建了600 V功率晶体管，包括GAN IC中的栅极驱动器和随意的二极管，这是电力电子系统集成密度的突破。

gan电源设备还发现在插件混合动力电动汽车中，较新型号的电池充电器的功率密度越来越多。GAN充电系统允许在输入和输出功能之间的功率流中无缝过渡。Virgnia Tech提出了500 kHz，1.8 kW的充电器原型，效率水平超过90％。多芯片模块的使用进行多个GAN晶体管的集成允许更快的开关速度。

同样，FinePower已根据高电子迁移式晶体管开发了3 kW的电动汽车充电系统，并与水冷系统一致。随着世界各地电动汽车的迅速采用，这些事态发展有望为GAN Power Device Developers长期创造关键的增长机会。

电力电子的未来前景

COVID-19大流行对宽带间隙材料的供应链产生了破坏性的影响，这是由于锁定限制和最终用户行业的低迷。万博手机登录网但是，由于半导体晶圆制造商计划在2020年下半年，恢复一直稳定。

COVID-19的大流行对GAN行业的重大影响是由于世界各地汽车OEM的行动中止。对国际贸易的限制的短期市场增长有限。此外，根据电气和电子工程师研究所（IEEE）的说法，与2019年相比，汽车功率半导体应用在2020年下降了约5000万美元。

由于中国和欧洲的许多最终用户OEM在2020年后期恢复了运营，因此GAN部门的恢复很可能会引起2021年的吸引力。但是，就劳动力和组成部分而言，2021年可能会在2021年继续进行问题未来几个月的短缺。除了研究新的最终用途细分市场外，制造商可能会通过针对本地用户的策略来改善供应链和现金流。

根据IEEE，消费电子应用将占大多数GAN半导体设备。到2020年底，制造消费电子产品的增长，尤其是智能手机将在不久的将来有助于更强劲的增长。预计在未来十年大流行后，对宽带的半导体的需求预计将以两位数的速度上升，这反过来又对可预见的将来对GAN Power Devices和Chargers行业产生了有利的影响。