一、什么是寬禁帶半導體?
寬禁帶半導體(Wide Bandgap Semiconductor, WBG)是指禁帶寬度(Bandgap)大于傳統硅(Si)材料的半導體,主要包括 碳化硅(SiC) 和 氮化鎵(GaN)。
相較于硅基器件,寬禁帶半導體具有:
更高耐壓能力(適用于高壓場景)
更高開關頻率(提升電源效率)
更低導通損耗(減少發熱,提高能效)
更高工作溫度(適用于惡劣環境)
寬禁帶半導體對比
二、PI(Power Integrations)在寬禁帶半導體領域的解決方案
PI 是一家專注于高效電源轉換技術的公司,其產品廣泛應用于 GaN 驅動、高壓電源管理 等領域。以下是 PI 在寬禁帶半導體應用中的明星產品:1. InnoSwitch™4-CZ 系列(GaN 集成電源 IC)
特點:集成 GaN 開關管,效率高達 95%+; 適用于 USB PD 快充、工業電源; 減少外圍元件,降低 BOM 成本.
典型應用:
65W-100W 氮化鎵快充適配器 和 服務器/通信電源
特點:
專為 SiC MOSFET / GaN HEMT 優化
提供 高精度隔離驅動,降低開關損耗
支持 高頻開關(MHz 級)
典型應用:
電動汽車 OBC(車載充電機)
太陽能逆變器
SCALE-iDriver 驅動方案
三、個人使用 PI 芯片的經驗分享:
我在設計一款 65W 氮化鎵快充 時,選用了 PI 的 InnoSwitch3-Pro,主要優勢:
1. 簡化設計:集成 GaN + PWM 控制器,減少 PCB 面積。
2,高效率:實測滿載效率 94%,溫升比傳統方案低 15℃。
3. 快速保護:內置過壓/過流/過溫保護,提升可靠性。
若需 高頻高效 電源,優先考慮 PI 的 GaN 方案。 對于 高壓大電流 場景(如光伏逆變器),SCALE-iDriver 是理想選擇。