垂直氮化鎵設(shè)備能夠達(dá)到更高的頻率和操作在更高的電壓，這應(yīng)該導(dǎo)致新一代更有效的電力設(shè)備，現(xiàn)在的一些挑戰(zhàn)，具體來說，你正在工作與橫向氮化鎵相比，有什么制造問題，問題降低成本?我想這很重要。所以，我們談?wù)摰氖菍W(xué)術(shù)上的垂直氮化鎵，還是我們可以在市場上找到解決方案?
為什么我們需要垂直的氮化鎵?因此，由于輸出電容較小，應(yīng)用中的開關(guān)損耗非常小，與橫向氮化鎵設(shè)備相比，保持這些通過均勻材料的最佳傳輸，而沒有額外的層定向到封裝，并將框架從設(shè)備的頂部和底部離開。
為可再生能源提供動力以創(chuàng)造更美好的明天，因此，不僅是 GaN 和 SiC 等寬帶隙半導(dǎo)體，還有圍繞電力電子、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、宏觀電網(wǎng)、人工智能的多種技術(shù)，都將支持這種擴(kuò)展。我們作為技術(shù)社區(qū)和工程師的責(zé)任是采取行動做某事，所以我們每個人都應(yīng)該邁出第一步。因此，我們不僅對個人負(fù)責(zé)，而且對組織負(fù)責(zé)。那么阻礙零碳和低碳能源更廣泛部署的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸是什么?你認(rèn)為生產(chǎn)太陽能電池板等的所謂稀有材料的競爭?
道路運(yùn)輸?shù)碾姎饣瘜τ趯?shí)現(xiàn)歐盟的脫碳和氣候變化目標(biāo)至關(guān)重要。對碳化硅襯底的需求經(jīng)歷了巨大的增長，法國絕緣體上硅 (SOI) 晶圓供應(yīng)商 Soitec 開發(fā)了 SmartSiC 技術(shù)，以加速 SiC 在電動汽車中的采用。
固態(tài)開關(guān)和機(jī)電繼電器有助于通過電流管理所有設(shè)備的電源。盡管無處不在，但傳統(tǒng)的開關(guān)和繼電器仍存在主要缺點(diǎn)，包括能量損失、成本、重量、尺寸、性能和可靠性。這些固有限制影響了設(shè)計(jì)和部署下一代 5G 網(wǎng)絡(luò)以及一切電氣化的能力——快速過渡到電動汽車、可持續(xù)能源和更智能的電網(wǎng)。
到目前為止，我們已經(jīng)涉足能源和電力市場數(shù)十年，我們的目標(biāo)確實(shí)是為專注于電力轉(zhuǎn)換和儲能應(yīng)用的客戶提供支持，例如交通運(yùn)輸、可再生能源、重型工業(yè)機(jī)械。我們一直在全球范圍內(nèi)這樣做。所以我想說大約十年前，我們看到對更高效的電源解決方案和高功率密度以及小尺寸的需求在增加。所以這就是為什么我們一直專注于寬帶半導(dǎo)體的早期階段。我指的是氮化鎵或 GaN 和碳化硅。這幫助我們走在了今天采用這些技術(shù)的前沿。
SiC 和 GaN 都可以為創(chuàng)建下一代智能電網(wǎng)做出貢獻(xiàn)，以解決能源問題，尤其是在電動汽車方面。那么等待我們的未來是什么?但特別是，從長遠(yuǎn)來看，您認(rèn)為基于 SiC 的功率器件應(yīng)該如何發(fā)展才能滿足下一個更嚴(yán)格的行業(yè)要求?
今天，我們就來聊一聊碳化硅，下一波SiC制造，供應(yīng)鏈和成本。SiC 行業(yè)在許多市場都在增長。電動汽車市場正準(zhǔn)備轉(zhuǎn)向 SiC 逆變器，正如特斯拉已經(jīng)做的那樣。作為戰(zhàn)略合作的一部分，梅賽德斯-奔馳已將 onsemi SiC 技術(shù)用于牽引逆變器。因此，SiC 器件的范圍得到了廣泛認(rèn)可，并提供了傳統(tǒng) IGBT 的寬帶隙替代品。
我們需要了解數(shù)字控制的另一個非常重要的方面;這就是 PWM 過程。正如 ADC 是模擬世界和數(shù)字世界之間的紐帶一樣，PWM 模塊將同樣的功能帶回模擬世界?？紤]到它對您的控制回路性能的戰(zhàn)略貢獻(xiàn)，我們花一些時間討論它是很合適的。
當(dāng)我在 70 年代后期學(xué)習(xí)控制理論時，我們從未學(xué)習(xí)過前饋系統(tǒng)。一切都基于反饋和“G/(1+GH)”。如果我想從我的控制回路中得到一個僵硬的響應(yīng)，我唯一知道要做的就是提高我的增益，直到我的系統(tǒng)剛好避免振蕩!但后來我在 90 年代中期閱讀了 Curtis Wilson(無關(guān))的一篇關(guān)于前饋控制的文章，它改變了我對控制系統(tǒng)的看法。
上一篇文章我們討論了模數(shù)轉(zhuǎn)換器，更具體地說，是與獲取輸入樣本相關(guān)的時序。但是，如果你不小心的話，雜草中還有一個更大的問題正在逼近，它可能會咬你。ADC 轉(zhuǎn)換完成后，結(jié)果意味著什么?基于查看這些位，您對輸入信號的真正了解程度如何?您真正需要多少位，您真正可以信任多少位?
上一篇我討論了與模擬和代碼生成相關(guān)的更一般的問題。但今天我想把焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向模數(shù)轉(zhuǎn)換器。ADC 是數(shù)字控制應(yīng)用中最關(guān)鍵的外設(shè)之一，因?yàn)樗鼧?gòu)成了模擬世界和數(shù)字世界之間的紐帶。它也是最容易被誤解的外圍設(shè)備之一。對于 ADC，許多工程師只滿足于知道位數(shù)和轉(zhuǎn)換速度。但在數(shù)字控制應(yīng)用中，如果我們想要獲得滿意的結(jié)果，就必須更深入地研究 ADC 規(guī)范。
數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)是一個程序化的過程，包括將規(guī)格和特性轉(zhuǎn)換成數(shù)字塊，然后再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成邏輯電路。與數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)的許多限制來自鑄造工藝和技術(shù)限制。數(shù)字IC強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)算速度與成本比，數(shù)字IC設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在盡量低的成本下達(dá)到目標(biāo)運(yùn)算速度。設(shè)計(jì)者必須不斷采用更高效率的算法來處理數(shù)字信號，或者利用新工藝提高集成度降低成本。
EPAD MOSFET 在以適當(dāng)?shù)臇艠O電壓開啟時充當(dāng)開關(guān)，其中在漏極和源極端子之間形成導(dǎo)電通道。源極端子作為輸入，漏極端子作為輸出。開關(guān)的導(dǎo)通電阻取決于由柵極電壓控制的溝道導(dǎo)通電流。在這種情況下，如果使用增強(qiáng)型器件，則可以通過柵極端子上的正偏置電壓打開開關(guān)，信號從源極傳播到漏極端子。信號本質(zhì)上可以是數(shù)字的或模擬的，只要用戶考慮相對于開關(guān)通道導(dǎo)通電阻的輸入和輸出阻抗水平。
許多電路需要將其輸入和輸入阻抗與輸出阻抗隔離，以便輸出負(fù)載不會干擾輸入信號。這有時可以通過使用晶體管緩沖器或運(yùn)算放大器緩沖器來實(shí)現(xiàn)，每種緩沖器都存在許多設(shè)計(jì)權(quán)衡。例如，使用 ALD110800 零閾值 MOSFET，可以提供這種隔離，同時提供偏置到與輸入電平范圍相同的電壓電平的電路輸出。這是零閾值 MOSFET 的基本能力。輸入和輸出電平也可以偏置在固定電壓附近，例如 0.0V。
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