采用GaN器件有几大误区

　　自第一个GaN-on-Si功率晶体管开始批量生产已经过去了十多年，在一些激光雷达和空间电子等应用中，氮化镓的应用非常迅速。激光雷达的蓬勃发展得益于GaN器件的极高速度，其速度比老化的硅MOSFET快10倍以上。

　　由于GaN-on-Si功率晶体管具有极高的辐射硬度、高性能以及与rad-hard（抗辐射）MOSFET相比的小尺寸，空间电子已经迅速接受了GaN-on-Si功率晶体管。

　　在其他市场，如消费品、计算机、电机驱动器和汽车领域，GaN器件都在大量出现，尽管如此，许多设计师仍在观望。EPC（宜普电源转换公司）首席执行官兼联合创始人Alex Lidow提到，目前使用GaN器件仍存在一些误区。

　　首先是GaN器件比硅器件贵。早在十几年前，第一个GaN-on-Si晶体管就出现了，与具有相同导通电阻和额定电压的功率MOSFET相比，其价格实际上更低。从那时起，GaN晶体管的价格持续下降，与此同时，技术得到了改进，实现了芯片缩小，用户以可比价格获得更高的性能。

　　第二是GaN器件更难使用。一是芯片级封装及其端子之间间距小，二是GaN器件对PCB布局中小型寄生电感的灵敏度。应用中如果使用PQFN封装，可以在一个通用封装中提供多个器件额定值，从而在客户终端产品设计中提供更大的灵活性。

　　第三是GaN器件的兼容驱动器和控制器数量有限。的确，由于没有MOSFET那样悠久的历史，GaN控制器并不像MOSFET晶体管那样广泛，但更高的性能和更小的尺寸，以及多种可供选择的产品，将使新设计的规模越来越倾向于GaN产品。

　　第四是GaN器件非常小，很难从器件中提取热量。从GaN器件和硅MOSFET的热阻与器件面积比较可以看出，硅和GaN器件在通过PCB传导热量的能力上几乎没有区别。

　　第五是GaN器件几乎没有经过验证的可靠性。其实，现在GaN器件的现场应用已有数千亿个小时，其结果优于MOSFET。研究表明，GaN中更强的化学键带来的好处是宽带隙及其优越的可靠性。例如，GaN器件对更高的温度不太敏感，并且在高温下实际显示出更长的寿命。

　　总之，功率系统的设计者必须应对许多约束，如性能、尺寸、成本和可靠性。GaN器件是一种优秀的新产品，具有优越的性能、易于使用、非常小、高度可靠和非常便宜。也许最重要的是，由于与这一新一代功率器件相匹配的更高效的供应链，也能以较短的交付周期广泛提供。

　　本期内容除了有应用于电机驱动的GaN ePower集成电路外，还包括具有过压钳位保护功能的可控硅及其应用、牵引变流器应用1700V与3300V大功率模块、第7 代“X 系列”产业用1200 V/2400 A RC-IGBT模块、线性功率 MOSFET及其应用，以及可实现高可靠性与低空洞的加强版预成型焊片等精彩内容。

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