半导体大佬撑腰之下 GaN功率半导体能取代MOSFET？

　　一种常见类型的电源双拓扑使用双升压连续导通模式(CCM)PFC电路。在某些情况下，这种电路由超级结功率MOSFET供电。“超级结可以完成这项工作，”Persson提到。“你可以得到99%的效率，但它的代价是操作频率不高。”

　　一种替代方案是使用基于600伏GaN器件的图腾柱CCM-PFC器件。 这个解决方案更贵，但有一些好处。 “图腾柱是一个更简单的拓扑，”他说。“我可以在GaN上应用相同的拓扑结构，同时实现更高的操作频率。您可以在广泛的功率范围内在PFC上获得高于99%的效率。这种方案可以节约资金和运营成本。”

GaN同时还有一些其他的新兴应用。比如，Diag半导体公司最近也杀入GaN市场，计划在快速充电应用中实施这项技术。

　　当智能手机或者其它移动设备电池电量较低或者不足时，必须使用墙上适配器或者充电器重新充电。在美国，电网的标准电压为120V。

　　“当您将USB适配器插入您的手机时，通常会得到5V左右的充电电压，”Diag的业务发展总监Tomas Moreno说。“这时会发生的一件事情是，手机从适配器得到的功率是受限的。想想吧，功率等于电压乘以电流，USB充电线缆能够通过的电流只有1.25安培，这是由线缆决定的，所以您无论从任何地方取电，手机上能够得到的充电功率始终只有7瓦到8瓦。”

　　总之，使用传统的墙上适配器对手机充电需要花费太多的时间。为此，业界开发了快速充电技术，它可以提高充电电压。“用于手机充电的功率变得更高了，从而充电速度更快了，”Moreno说。“你现在可以在30分钟之内将手机电量充至满电的80%。”

　　对于这种快速充电应用，Diag提供用在充电器内的三种芯片-调节控制器、同步整流控制器和通信IC。

　　很快，Diag将会添加第四个芯片解决方案 - 一个GaN功率半导体器件。该器件为半桥式，内部集成了650伏GaN功率开关和其他电路，可将功率损耗降低高达50%，将效率提高到94%。“你可以将功率密度增加近40%，”他说。“你可以抽出更多的电量，从而更快地给电池充电。”

　　针对智能手机和平板电脑应用，Dialog将于2017年开始对其GaN基快速充电解决方案进行试样。随着时间的推移，GaN将用于汽车、卫星、医疗设备和其他系统中。

　　可以肯定的是，GaN正在大踏步前进。但是硅基MOSFET仍会继续存在，并不会很快消失。