为什么现在很多产品使用氮化镓？

为什么现在很多产品使用氮化镓？

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/2301_77177961/article/details/145585729

氮化镓（GaN）作为一种第三代半导体材料，近年来在电子设备中得到了广泛应用，特别是在快充器件领域。其独特的物理特性使其能够在更高的电压下工作，同时提高电流驱动能力和响应速度，显著减少了热散失并提高了功率效率。本文将详细介绍氮化镓的特性及其在不同领域的应用前景。

什么是氮化镓（GaN）？

近些年以来，以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）为代表的第三代半导体材料凭借耐高压、低功耗、高频等显著优势在不同的领域逐渐得到更多的关注，其中氮化镓（GaN）凭借其优秀的物理性能和广泛的下游应用，逐渐成为半导体功率器件的一颗新星。

氮化镓的物理特性

氮化镓是一种无机化合物，化学式为GaN，由氮和镓组成，其具有宽禁带宽度（3.4eV），属于直接带隙半导体。氮化镓具有宽带隙、电子迁移率高、开关频率高、导通电阻低、耐高压、耐高温等综合优势。更宽的带隙使氮化镓能够在更高的电压下工作，而更高的电子迁移率提高了电流驱动能力和响应速度，显著减少了热散失并提高了功率效率。

氮化镓的应用场景

氮化镓的应用一定是在ZVS、ZCS也就是我们的零电压导通和零电流关断电路的基础上去实现的，是因为ZVS电路会提供零界点给氮化镓器件，这也是氮化镓器件的一个特性，这就是为什么氮化镓器件不适合工作在连续模式下的一个原因，对于同步整流电路而言 ，氮化镓器件更适合工作在临界模式下或者断续模式下，而不适合工作在连续模式下，这是因为氮化镓器件在关断的时候随着电流的增加功耗会变得非常的小。

对于功率比较大的应用来说，使用氮化镓也是一个非常不错的选择，我们就拿一个150W适配器的案子来举例。该方案采用有桥PFC+LLC全GaN来做，在230Vac和12V输出满载条件下效率能达95.7%以上，在90Vac和12V输出满载时，效率能达93.7%以上。

另外氮化镓器件还可以应用于其他的电源领域。