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谈谈宽禁带SiC和 GaN的优缺点

          GaN功率器件具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,且制造成本得到控制,目前已经在新能源汽车、半导体照明、新一代移动通信和消费电子领域中得到广泛应用,由GaN制成的充电器可以做到更高的功率密度,随着生产成本迅速下降,GaN快充有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。下面说说硅基器件于GaN的优缺点。

    硅基器件的局限性:硅在功率电子领域长期占主导,但它在处理高电压、电流和频率方面存在物理限制,已接近理论极限,难以进一步提升效率和功率密度。宽禁带器件的优势:SiC和氮化镓GaN具有更高的品质因数(FoM),在效率和功率密度方面表现更优。与硅晶体管相比,    GaN 晶体管输出电荷更低,无体二极管恢复问题,反向恢复电荷低,栅极电荷低,温度系数低;SiC MOSFET 的反向恢复电荷低,导通电阻随温度变化小,输出电荷低且更线性,栅极电荷低。混合技术的好处:将 SiC 和 GaN 技术与现有的硅基设计相结合,能在效率、功率密度和整体性能方面带来显著优势。

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04-23 14:38

GaN 可实现高频开关,这样可减小无源器件的尺寸,从而增加密度。

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04-23 19:25

SiC可以承受更高的电压,最高可达1200V,适合高电压应用,目前储能行业在批量使用

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tanb006
LV.10
4
04-24 10:37

导带、禁带、价带都是什么意思呢?有老师来科普一下ma ?

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飞翔2004
LV.10
5
04-24 13:08

在 PFC 和 DC - DC 阶段的整流环节使用硅功率开关,这是因为在这些环节中开关损耗极小。

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trllgh
LV.9
6
04-24 16:18
@大海的儿子
GaN可实现高频开关,这样可减小无源器件的尺寸,从而增加密度。

与硅和碳化硅的相比,GaN 还可降低开关、栅极驱动和反向恢复损耗,从而提高电源设计效率。

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htwdb
LV.7
7
04-24 21:40

目前氮化镓GaN的性能优势就是效率高、元器件少节省空间,但成本优势逊色于碳化硅

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04-24 23:51

    硅基器件的局限性:硅在功率电子领域长期占主导,但它在处理高电压、电流和频率方面存在物理限制,已接近理论极限,难以进一步提升效率和功率密度,怎样提升?

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only one
LV.8
9
04-25 00:03

:将 SiC 和 GaN 技术与现有的硅基设计相结合,能在,效率可以提高多少?效率、功率密度和整体性能方面带来显著优势。

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spowergg
LV.10
10
04-25 13:10
@飞翔2004
在PFC和DC-DC阶段的整流环节使用硅功率开关,这是因为在这些环节中开关损耗极小。

硅功率开关具有极低的导通电阻,能够充分利用这一特性来最小化导通损耗,进一步提升电源的效率。

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xxbw6868
LV.10
11
04-25 14:00

在实际的电源设计中,通过合理选择硅功率开关,可以有效降低整流过程中的能量损失,提高电源的整体性能。

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04-25 22:41

碳化硅还有很大的进步空间

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only one
LV.8
13
04-25 23:58

,反向恢复电荷低,栅极电荷低,温度系数低;SiC MOSFET 的反向恢复电荷低,导通电阻随温度变化小

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沈夜
LV.8
14
04-26 01:28

如何优化GaN功率器件的制造工艺以降低成本?

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tanb006
LV.10
15
04-26 14:22
@方笑尘MK
SiC可以承受更高的电压,最高可达1200V,适合高电压应用,目前储能行业在批量使用

还有个优点,就是RCD吸收可以做的比较节能一点,利用高压去硬抗漏感,而不需要那么多能量消耗在R上了。

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dy-TMelSvc9
LV.8
16
04-26 14:32

如何结合不同器件的特点来设计电路应用

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dy-StTIVH1p
LV.8
17
04-26 15:02

不同类型的器件的阈值传输曲线有什么不同

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dy-TMelSvc9
LV.8
18
04-26 15:17

不同能量密度条件下的输出效率有什么不同

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dy-mb2U9pBf
LV.8
19
04-26 17:24

GaN器件可以做到更高的功率密度,随着生产成本迅速下降,GaN有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。

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千影
LV.6
20
04-27 23:29

GaN相比Si基器件有哪些显著优势?

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spowergg
LV.10
22
05-12 13:30
@xxbw6868
在实际的电源设计中,通过合理选择硅功率开关,可以有效降低整流过程中的能量损失,提高电源的整体性能。

高频 LLC 级采用了 CoolGaN 开关,其较低的电容特性使得开关速度更快,能够减少开关过程中的能量损耗。

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旻旻旻
LV.7
23
05-14 22:14

GaN 材料在某些工作条件下可能会出现性能退化或不稳定的情况,例如在高电压和高电流应力下,可能会发生材料的损伤或性能参数的变化

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