氮化鎵材料的研究與應(yīng)用一直都是全球半導(dǎo)體研究的前沿和熱點(diǎn)，除了穩(wěn)定性和耐高溫、耐高壓等優(yōu)勢(shì)外，氮化鎵還擁有良好導(dǎo)熱性、體積小、能耗小等優(yōu)勢(shì)，使得氮化鎵在變壓器和充電器等領(lǐng)域中能得到了廣泛的應(yīng)用。此前的快充消費(fèi)品的迅速技術(shù)迭代足以證明，消費(fèi)性筆記本電腦、平板、手機(jī)等快充（低壓）是氮化鎵目前的主要應(yīng)用領(lǐng)域；從中長(zhǎng)期來(lái)看，工業(yè)電源、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車（EV）、充電樁、LED大功率電源等中壓應(yīng)用，將是氮化鎵新一輪增長(zhǎng)的主要拉動(dòng)力。
GaN第一次改變光電是發(fā)生在光源端，基于GaN的LED技術(shù)在照明、顯示屏等領(lǐng)域，已經(jīng)大幅取代了傳統(tǒng)低效的照明和顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了巨大的節(jié)能減排效益，以燈泡為例，LED光效提升了7.5倍左右，壽命也提升了30倍。越來(lái)越多的照明廠商在LED驅(qū)動(dòng)器（LED 電源）端采用GaN器件，對(duì)LED燈具進(jìn)行新一輪的創(chuàng)新升級(jí)。由于GaN 的柵極電荷(Qg)為SI器件的1/12, 當(dāng)在更高開(kāi)關(guān)頻率切換時(shí)， GaN技術(shù)可以減少90%的驅(qū)動(dòng)損耗。 此外，由于沒(méi)有體二極管， GaN器件沒(méi)有反向恢復(fù)損耗，可實(shí)現(xiàn)更好的EMI性能，這意味著GaN技術(shù)不需要太復(fù)雜的EMI電路，從而節(jié)省了成本和額外的損耗。
作為大型“充電寶”，移動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)品非常流行，通常包含充電和放電2個(gè)電路，充電方式有市電和太陽(yáng)能兩種，市電充電由PFC和隔離DC-DC組成；太陽(yáng)能充電由光伏面板和MPPT組成；可提供交流輸出和直流輸出2種放電功能，交流輸出由隔離DC-DC和逆變組成；直流輸出通常由非隔離DC-DC組成。GaN器件其中多個(gè)環(huán)節(jié)都可以應(yīng)用，可為移動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)雙向逆變器功能，不僅可以提升系統(tǒng)效率，還能提供高能量轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，此外可以縮小性器件尺寸和重量，使得儲(chǔ)能產(chǎn)品更輕便。
以手機(jī)快充為例，今天的手機(jī)變得越來(lái)越強(qiáng)大，這要求給手機(jī)充電的適配器往更大功率、更高功率密度方向發(fā)展，GaN的高頻、高效特性正好滿足此要求。與傳統(tǒng)Si MOSFET相比，GaN具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、低Qg/Ciss，低Coss/ qss：開(kāi)關(guān)速度快，減少開(kāi)關(guān)損耗；
2 、Qrr=0：無(wú)反向恢復(fù)損失(無(wú)體二極管)，降低開(kāi)關(guān)噪聲，更好的EMI性能；
3 、低 RDSON: 降低傳導(dǎo)損耗。
氮化鎵這種高效率、低損耗與高頻率的特性，令其在充電器行業(yè)大放異彩。相比于普通充電器，相同功率下，氮化鎵適配器的體積更小，且一個(gè)氮化鎵充電器可滿足多個(gè)電子產(chǎn)品充電，使用便捷度大大提高。
