氮化镓技术在电源行业的应用

氮化镓（GaN）技术如今在电力电子行业风靡一时，这种宽禁带半导体能够实现非常高的效率和功率密度，因此能够减小电源的体积，并且降低其工作温度，该性能优势正迅速成为电源制造商保持竞争力和符合日益严格的能效标准的必要条件。

目前主流使用的适配器和电源，基本都属于开关变换型，并且随着电源的发展以及人们需求的提高，从而诞生了开关型高效电源。

上面也有提到过，现在开关型的电源模式是大多数充电器和电源头所采用的，，其核心的输出效率和负载能力（输出电流大小，恒压）瓶颈就在内部集成的开关管的频率。

晶体管无论是由硅还是由氮化镓制成，都不是理想的器件，使其效率下降的两个主要因素（在一个简化模型中）：一个是串联阻抗，称为RDS（ON），另一个是并联电容，称为COSS。 这两个晶体管参数限制了电源的性能。 氮化镓是一种新技术，设计者可以用它来降低由于晶体管特性的不同而对电源性能产生的影响。

在所有晶体管中，随着RDS（ON）的减小，管芯尺寸会增加，这会导致寄生COSS也随之增加。 在氮化镓晶体管中，COSS的增加与RDS（ON）的减少之比要低一个数量级，用氮化镓开关替换硅开关会降低RDS（ON）和COSS的值，能够设计出更高效的电源，或实现在更高频率下工作，而对效率的影响较小，这有助于缩小变压器的尺寸。

一般充电头或者电源集成的开关管都采用的硅材料，其频率上限在十万级； 而使用氮化镓材料制成的开关管频率可以提高到百万级。

因此我们不难看出，在相同体积情况下，使用氮化镓材料会比使用传统硅材料的充电器头或电源，能获得更高的效率和更好的负载能力（也就是大功率，快充）。

反过来说同样成立，在相同输出功率和效率的条件下，使用氮化镓材料的充电器体积和重量都要优于传统硅材料制作的充电器。

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