快充带动成本下降,音频和汽车应用有突破——2021氮化镓市场展望

日期:2021-01-08     来源:TechSugar    
核心提示:来自加拿大的氮化镓系统(GaN Systems)公司首席执行官吉姆·维泽(Jim Witham)表示,2020年绝对是氮化镓功率器件爆发的一年,市场上随处可见功率范围从45瓦到200瓦的氮化镓充电器与电源适配器,其中不少是中小厂商提供的第三方配件。那么,2021年会有什么变化呢?“2021年行业巨头都会推出基于氮化镓的产品,华为和Oppo都已经推出了氮化镓充电器,那么接下来三星和苹果会怎么做?这个市场接下来值得人们的关注,苹果等厂商都宣布不再标配充电器,但是用户还可以在线下或者线上单独购买手机厂商原厂充电
 来自加拿大的氮化镓系统(GaN Systems)公司首席执行官吉姆·维泽(Jim Witham)表示,2020年绝对是氮化镓功率器件爆发的一年,市场上随处可见功率范围从45瓦到200瓦的氮化镓充电器与电源适配器,其中不少是中小厂商提供的第三方配件。
 
那么,2021年会有什么变化呢?“2021年行业巨头都会推出基于氮化镓的产品,华为和Oppo都已经推出了氮化镓充电器,那么接下来三星和苹果会怎么做?这个市场接下来值得人们的关注,苹果等厂商都宣布不再标配充电器,但是用户还可以在线下或者线上单独购买手机厂商原厂充电器,而且这些厂商都鼓励用户用原厂充电器,而不是第三方充电器。”
 
 
不标配充电器适合手机这种低功耗设备,对于笔记本电脑等设备,功率可能达到100瓦,现在看还是会标配充电器。吉姆·维泽说:“但电脑标配充电器永远不会达到200瓦,至少我这么认为。电脑电源适配器一般需要65瓦,手机快充需要65瓦,那么130瓦的充电器,还是有可能的。”
 
吉姆·维泽公司的产品刚打入到飞利浦公司的一款新的带65瓦充电功能的电源插座上。这个插座有三个220V AC插口和3个USB插口(2个USB-C口和一个USB-A口),从此电源插座也可以支持快充了。
 
吉姆·维泽认为,电源适配器的增长对正在走向成熟的氮化镓器件市场至关重要。
 
“出货量增加,成本下降,下降的成本进一步刺激出货量增加,这就是典型的半导体经济模型,”吉姆·维泽表示,墙充中大量采用氮化镓,将对氮化镓产品出货量增加贡献很大。“现在的成本结构与硅很接近,对氮化镓而言,2021年最关键的就是出货量。”
 
氮化镓音频应用
 
GaN Systems公司在2020年初的时候发布了一款为高音质12V音频系统开发的参考设计,吉姆·维泽强调,氮化镓器件在无线智能音箱市场浪潮中会变得越来越重要。
 
该参考设计有两个通道,每通道(8欧姆负载)Class-D音频放大器支持200瓦功率,总共是400瓦。利用12V电源升压到18V给音频系统供电,支持+-32V输出,氮化镓器件引入,在期待音质效果下,将这款400瓦音频产品的成本和功率输出能力上做到了很好的平衡。
 
1000 (1)
 
1000 (1)

 
“氮化镓音频Class-D放大器参考设计放大效果好,电源纹波低。氮化镓的引入必将给音频设计界带来一场风暴,2021年将有不少重磅级产品上市,与传统产品相比,(氮化镓器件音频设计的)优越性难以置信。”吉姆·维泽对氮化镓在音频应用上的前景十分看好,“一开始是高端专业音频设备,然后主流设备也会用起来,因为充电器的广泛使用会让氮化镓成本降下来。”
 
工业氮化镓电源
 
在工业领域氮化镓的市场前景也很明朗。2023年欧盟将提高对数据中心电源效率的要求,这无疑会促进氮化镓的采用。
 
吉姆·维泽表示,2020年全球数据中心支出同比下降10%,但疫情导致的远程工作比例提高,实际上数据中心处理的数据量有大幅增长。
 
数据中心建设支出的下降,意味着要更强调能源效率才能满足需求,更小的电源才可以让每个机架中放入更多的服务器。
 
氮化镓车载应用
 
有了氮化镓,可以毫不费力地将车载充电器(OBC)和直流转换器放在一起。
 
吉姆·维泽说:“OBC和直流转换器组合需要一个高频、高效的开关,工作在500kHz到2MHz,这个频率范围超级宽。将两个系统组合,可以简化电路,OBC需要用到功率因数校正(PFC)与直流转换器,所以系统中有两个直流转换器。设计难度较大,但有成本和重量的优势。”
 
牵引逆变器也是氮化镓的可用场景,不过这是低频应用,氮化镓的频率优势就无法发挥了。碳化硅(SiC)非常适用于大负载场景,例如加速或者拉重物的时候;氮化镓则适合轻负载场景,比如城市驾驶,或者轻型汽车等。“负载不同决定了采用哪种器件。”吉姆·维泽认为,氮化镓和碳化硅的竞争是长期的。
 
“在过汽车资质测试时,我们设计了一系列实验,以检验在何种应用情况下,氮化镓器件会失效,总体来看氮化镓的数据比碳化硅要好。特斯拉的大量应用,让碳化硅赢了第一回合,但这是一场十五个回合的较量。”在吉姆·维泽看来,汽车应用中氮化镓翻盘的机会多得很。
打赏
联系客服 投诉反馈  顶部