在德州儀器不斷推出的“技術(shù)前沿”系列博客中，一些TI全球頂尖人才正在探討目前最大的技術(shù)趨勢以及如何應(yīng)對未來挑戰(zhàn)等問題。

21ic訊 相較于以往使用的硅晶體管，氮化鎵 (GaN) 可以讓全新的電源應(yīng)用在同等的電壓下以更高的轉(zhuǎn)換頻率運行。這意味著，在同樣的條件下，GaN可實現(xiàn)比基于硅材料的解決方案更高的效率。

TI日前發(fā)布了LMG5200，隨著這款全集成式原型機的推出，工程師們能夠輕松地將GaN技術(shù)融入到電源解決方案中，從而進一步突破了對常規(guī)功率密度預(yù)期的限值。基于數(shù)十年電源測試方面的專業(yè)知識，TI已經(jīng)對GaN進行了超百萬小時的加速測試，并且建立了一個能夠?qū)崿F(xiàn)基于GaN電源設(shè)計的生態(tài)系統(tǒng)。

GaN將在電源密集的地方找到用武之地。因為它能夠在保持或提升效率的同時，使電源更小巧。目前，GaN正被設(shè)計用于電子電源中，電子電源將電力在交流和直流形式間進行轉(zhuǎn)換，改變電壓電平，并執(zhí)行一定的功能來確保潔凈電能的可用性。對于某些產(chǎn)品來說，GaN與性能直接相關(guān)，它所發(fā)揮的作用只取決于不同的應(yīng)用。

這項技術(shù)能夠影響到人們插入到墻上電源插座中的任何設(shè)備，例如個人電腦適配器、音頻和視頻接收器以及數(shù)字電視等。插墻式適配器占用了大量的空間并且不太雅觀，而它們因發(fā)熱所浪費的電量也不可小視。GaN可以在很大程度上緩解這些問題，并節(jié)省電費。

在音頻應(yīng)用中，性能會被無意間進入音頻信號的電噪聲所影響。而GaN具有的較低電容可通過最大限度地減小寄生振鈴并優(yōu)化轉(zhuǎn)換次數(shù)來將失真降到最低，從而有助于盡可能地較少噪聲。

在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器中，GaN減少了為云端供電的電源損耗。此外，GaN在縮小電源解決方案尺寸方面所具有的功能將為更多的處理器、存儲器或存儲提供空間。

對于那些專注于網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備電信電源的客戶，他們也有著同樣的顧慮。研發(fā)全新的更高電壓架構(gòu)以減少配電損耗并充分利用GaN實現(xiàn)更低電壓的一步轉(zhuǎn)換是目前行業(yè)發(fā)展的趨勢，而之前在相似的硅材料解決方案中，這種轉(zhuǎn)換的效率并不高。例如，在基站中，客戶可以通過保持標準48V電壓并將該電壓直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路所需要的電壓電平來減少功率損耗。目前常見的架構(gòu)則會先將電源電壓從48V減少到12V，隨后進一步將電壓降低到數(shù)字電路所需要的電壓電平?，F(xiàn)在，客戶可以使用更少的轉(zhuǎn)換器，從而減少功率損耗。

在未來的幾年內(nèi)，GaN可以在提供更大輸出功率的同時減小適配器尺寸。隨之而來的將是易于攜帶，同時又支持更高容量電池的插墻式適配器，這些大容量電池可支持更長的運行時間，以及為更大以及效果更佳的顯示器供電。

客戶也將能夠把TI的產(chǎn)品用于多種汽車、工業(yè)和無線充電產(chǎn)品，并為它們提供更多的性能。TI也正在與太空領(lǐng)域的客戶進行接洽，探討寬溫度范圍和輻射方面的應(yīng)用。

TI也將努力開發(fā)出全新類型的轉(zhuǎn)換器、電機驅(qū)動和系統(tǒng)。

LMG5200與眾不同之處

LMG5200原型機由一個高頻驅(qū)動器和兩個半橋配置的GaN FET組成，這一切都采用了易于使用的四方扁平無引線 (QFN) 封裝，并且能幫助電源設(shè)計人員迅速發(fā)揮這一材料的真正優(yōu)勢。

為了給GaN創(chuàng)造廣闊的市場發(fā)展空間，TI致力于幫助客戶簡化這款產(chǎn)品的使用性，并且優(yōu)化其性能。我們深知，TI必須另辟蹊徑。通過將GaN FET與高性能驅(qū)動器進行共同封裝，我們能夠在一個模塊內(nèi)提供驚人的性能。

TI也力求使GaN器件更加的智能化。我們一直在努力讓器件更加智能，以降低解決方案的復(fù)雜程度，從而使我們的客戶能夠?qū)Ｗ⒂谀切┠軌驅(qū)崿F(xiàn)最大價值的方面。正因如此，TI推出了LMG5200，使客戶能夠?qū)aN輕松融入到電源解決方案中，并充分利用GaN所具有的優(yōu)勢。

這項技術(shù)的發(fā)展將永無止境，這也將幫助TI的客戶找到一種創(chuàng)新的方法來實現(xiàn)更高的效率，同時也促使我們拓展思路，另辟蹊徑。TI將系統(tǒng)組件和行業(yè)專業(yè)知識很好地融合在一起，為我們在這個領(lǐng)域取得成功提供了保障，同時TI也正針對電源應(yīng)用領(lǐng)域加速采用并推廣擁有合適的封裝方式、高性能以及高可靠性的GaN技術(shù)，從而為它提供更廣闊的市場發(fā)展空間。