ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

R&S FSWX: new horizons in signal and spectrum analysis

 

Demanding mobile radio and wireless applications can push HF components to their physical limits. The FSWX signal and spectrum analyzer was developed to characterize components under challenging conditions. The analyzer is the first model with two input ports, filter banks to pre-filter and cross-correlate for noise suppression. The features were previously found only in high-quality phase noise testers.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

May # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

GaN voittaa taistelun tehomarkkinoista

Tietoja
Julkaistu: 14.04.2025
Luotu: 14.04.2025
Viimeksi päivitetty: 14.04.2025
  • Devices
  • Power
  • Business

SiC vai GaN vai MOSFET vai IGBT:t? Jokaisella on oma paikkansa. Power Integrations uskoo galliumnitridiin teknologiana. Lopulta se valtaa markkinat aina satojen kilowattien teholuokkiin asti.

Käsitys GaN-teknologian asemasta on muuttunut merkittävästi uusimpien GaN-komponenttien julkaisun myötä. Power Integrations esitteli GaN-komponentin, jonka läpilyöntijännite on 1700 V. Tämä on 450 volttia aiempaa huippua enemmän ja 70 % enemmän kuin mitä mikään muu valmistaja tarjoaa.

Suurin osa GaN-yrityksistä kamppailee päästäkseen edes 750 V yläpuolelle. PI on julkaissut flyback-tyyppisen tehonsyöttöpiirin, InnoMux-2:n, joka on luokiteltu 1700 V:iin, joten se soveltuu erinomaisesti esimerkiksi 1000 VDC -väyläjärjestelmiin. Tuote on tilattavissa 16 viikon toimitusajalla volyymituotantoon, ja näytteitä on heti saatavilla.

Mitä tämä tarkoittaa teollisuudelle ja koko "GaN vs. SiC – mikä on paras teho-IC-teknologia?" -keskustelulle? PI uskoo, että GaN tulee pian soveltumaan kaikkiin sovellussektoreihin aina matalista, kymmenien wattiin tehoista useisiin satoihin kilowatteihin saakka.

GaN on jo voittanut pienitehoisten laturien markkinan noin 30 W:sta 240 W:iin. Tämä johtuu siitä, että se on huomattavasti tehokkaampi kuin Super Junction MOSFETit, koska GaN:lla on käytännössä olemattomat kytkentähäviöt ja erittäin alhainen ominaisvastus (RDSON). Tämän ansiosta saavutetaan suurempi tehopakattu tiheys, laitteet voivat olla pienempiä tai tehokkaampia, ja lämmönhallinta on paljon helpompaa.

Vaikka MOSFETit ovat tällä hetkellä halvempia kuin GaN-HEMTit, niiden vaatimat kehittyneet resonanssitopologiat ja jäähdytyselementit tekevät niistä järjestelmätasolla kalliimpia kuin GaN. GaN:n etu vain kasvaa, kun mittakaavaedut alkavat vaikuttaa ja tuotanto kasvaa. Ainoa syy, miksi MOSFET saattaa olla parempi valinta hyvin matalatehoisissa sovelluksissa (esim. alle 20 W), on se, että GaN-sirut ovat niin pieniä tällä tehotasolla, että niiden käsittely on haastavaa.

Artikkeli löytyy kokonaisuudessaan alla ja uusimmasta ETNdigi-lehdestä.

 

GaN IS WINNING THE POWER BATTLE

SiC v GaN v SJ MOSFETs v IGBTs? Each has its place and that’s why we, at Power Integrations, do not treat GaN as a market, it’s a technology. It’s just one of many in our armoury, along with SiC and various different MOSFET technologies and we use what we determine to be the most appropriate, application by application.

Doug Bailey, Power Integrations

The perception of GaN’s place has changed significantly with our recent dramatic launch of a GaN device – and I think that is a justifiable adjective to use – with a breakdown voltage of 1700 V. Let’s put that into perspective: 1700 V is 450 V higher than our previous best, and 70% higher than the best offered by any other maker (which, incidentally, we believe is currently not available as a shippable high-volume product). Most GaN companies are struggling to get much above 750 V. We launched a flyback power supply IC, InnoMux-2, that is rated at 1700 V, so it can easily cope with 1000 VDC rail applications. It is available to order with a 16-week delivery lead time in volume, and samples are available off the shelf.

What does this mean for industry and the whole ‘GaN v SiC, which power IC technology is best’ discussion?

In short, we believe that GaN will soon be able to address all application sectors from the low 10s of watts up to 100s of kilowatts.

Let’s break it down. GaN has already won the low power charger market from 30 W to, say, 240 W. This is because it is much more efficient than Super junction MOSFETs, featuring negligible switching losses and very low specific RDSON. Therefore, higher power densities are achievable, devices can be made smaller or more powerful, and the thermal management challenge is much reduced.  Although MOSFETs are currently cheaper than GaN HEMTs, the need for advanced resonant topologies and heatsinks makes them less cost-effective than GaN at the system level. This GaN advantage will only improve as economies of scale kick in and production ramps up. The only reason why MOSFETs may be preferred for very low power applications (for example <20 W) is that the GaN die at low power levels are so small they are hard to handle.

As we move up in power levels through 500 W, 1 kW and up to 10kW, GaN is also winning. Here we are looking at applications such as refrigerators, e-bike chargers, washing machines and other white goods, HVAC compressors, solar, certain automotive functions such as the on-board charger and lead-acid replacement battery circuits, and server PSUs. All these are transitioning from MOSFETs. Some have already made the move to SiC, and since SiC and GaN have comparable efficiency ratings, why should GaN prevail here? Simply, the reason is cost. SiC requires huge amounts of energy to create the high processing temperatures required. GaN does not. A GaN device is inherently no more expensive to produce than a silicon part – devices can even be made on the same production lines with relatively few modifications.

Kuva 1. GaN has already won the low power charger market from 30 W to 240 W.

More and more of these 1 to 10kW applications – previously the preserve of MOSFETs and SiC - will be addressable by GaN, and it won’t stop there. Currently, GaN tops out at around 7-10 kW. That’s a little short of satisfying the needs of the EV inverter market – the biggest single power IC application TAM – but you only need another factor of 10 to get to EV power levels of a few hundred kW, and a factor of 10 in high tech is a matter of just a few years. There's no substantive constraint, there's no physical limitation…it’s not invention or inspiration that is needed, it's development.

At the very high power end of the scale - multi-megawatt wind turbines and gigawatt high-voltage DC installations - IGBTs are well established and comparatively cheap. Therefore, SiC looks set to be squeezed into a relatively small section of the market, which needs the higher currents that the vertical technology can offer.

One final point. When any new technology comes along, or takes a significant step forward, the first thing it does it to directly replace the previous tech. But then someone bright comes along and says, ‘well that’s OK, but the new tech allows us to completely rethink the design – to come up with a new concept that makes best use of the new technology without referring back to what was required by the old’. We’re continuing to innovate at the microelectronics, packaging, system, and algorithm levels to develop application-specific power products that advance efficiency, cost-effectiveness, and component count, opening up new ideas for new markets.

MORE NEWS

Senttimetripaikannus mahtuu nyt 20 millin antenniin

Kaksitaajuinen L1/L5-GNSS on tähän asti vaatinut melko suuria antenniratkaisuja. Taoglasin uusi 20 x 20 millin patch-antenni tuo senttimetriluokan paikannuksen pieniin droneihin, robotteihin ja IoT-laitteisiin ilman monimutkaista RF-suunnittelua.

Milloin kvanttietu saavutetaan laivaliikenteessä?

Kvanttilaskennan ympärillä puhutaan jatkuvasti ”kvanttiedusta”, mutta harvoin kerrotaan, millaista rautaa sen saavuttaminen oikeasti vaatisi. Nyt ESL Shipping ja suomalainen QMill yrittävät selvittää käytännössä, kuinka monta kvanttiporttia tarvitaan ratkaisemaan rahtilaivojen monimutkaisia optimointiongelmia paremmin kuin klassisilla algoritmeilla.

Bluetooth ei riitä AI-laseille

Bluetooth ja Wi-Fi hallitsevat edelleen lähes kaikkia lyhyen kantaman langattomia yhteyksiä. Kanadalaisen SPARK Microsystemsin mukaan ne on kuitenkin suunniteltu aivan eri aikakaudelle kuin tulevat AI-lasit, XR-laitteet ja jatkuvasti ympäristöään analysoivat puettavat laitteet.

Ethernetillä verkon reunalta pilveen

ETN - Technical articleEthernetin versio 10BASE-T1S luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia vahvaa yhteentoimivuutta ja turvallisuutta vaativien toiminnallisten OT-verkkojen ja perinteisten IT-verkkojen yhdistämisessä. Dataan päästään käsiksi verkon reunalla olevista solmuista, jolloin verkkoa voidaan käyttää uusien älykkäiden ja ennakoivien palvelujen sekä omaisuuden seuranta- ja hallintaratkaisujen tarjoamiseen. Tämä tuo lukuisia etuja myös kustannuspuolella.

Vain yksi asia voi pysäyttää Nvidian

NVIDIAn ensimmäisen neljänneksen tulosluvut näyttävät lähes epätodellisilta. Yhtiön liikevaihto kasvoi vuodessa 85 prosenttia 81,6 miljardiin dollariin, datakeskusliiketoiminta jo 92 prosenttia ja seuraavan kvartaalin ohjeistus kipuaa 91 miljardiin dollariin. Edes Kiinan käytännössä katoaminen datakeskusennusteista ei näytä hidastavan vauhtia.

Euroopan tiedustelubuumi kiihdyttää ICEYEn kasvua

Suomalainen ICEYE on sopinut 300 miljoonan euron luottolimiitistä kasvunsa tueksi. Järjestely kertoo, että kysyntä avaruuspohjaiselle tiedustelulle kasvaa nopeasti Euroopassa. Hyvä esimerkki on Puola, jolle ICEYE toimitti operatiivisen satelliittitiedustelujärjestelmän alle vuodessa.

LoRa-pioneeri Semtech haluaa mukaan kodin älyverkkoihin

LoRa-radiotekniikasta tunnettu Semtech liittyy nyt Z-Wave Alliancen hallitukseen. Siirto kertoo siitä, että pitkän kantaman IoT-verkoista tunnettu yhtiö hakee kasvua myös älykotien ja rakennusautomaation verkoista.

Miksi tabletti ei enää myy?

Globaalit tablettitoimitukset kasvoivat alkuvuonna vain 0,1 prosenttia, mutta Omdian mukaan kasvu tuli pääosin varastojen täyttämisestä eikä aidosta kysynnästä. Markkina kärsii samasta ongelmasta kuin useita vuosia sitten. Käyttäjille ei ole syntynyt riittävän vahvaa syytä vaihtaa laitetta uuteen.

Tietoturvasääntöjen käsin kirjoittaminen on tullut tiensä päähän

Yritysverkot ovat kasvaneet liian monimutkaisiksi ihmisten hallittaviksi, väittää Check Point. Yhtiön uusi agenttipohjainen alusta haluaa siirtää verkkoturvan sääntöjen rakentamisen, optimoinnin ja valvonnan autonomisten AI-agenttien hoidettavaksi.

Muistipiirien saatavuus kiristyy Euroopassa

Euroopan komponenttijakelu kasvoi vuoden ensimmäisellä neljänneksellä lähes 17 prosenttia, kertoo DMASS. Kasvun taustalla näkyy erityisesti muistipiirien poikkeuksellinen kysyntä, joka liittyy globaaliin AI-infrastruktuurin rakentamiseen. Samalla saatavuusongelmat ja hintapaineet alkavat näkyä myös Euroopan markkinassa.

AI:n seuraava ongelma ei ole laskenta vaan sähkö

Analog Devices ostaa virranhallintaan erikoistuneen Empower Semiconductorin 1,5 miljardilla dollarilla. Kaupan taustalla on AI-palvelimien nopeasti kasvava tehotiheys, joka tekee virransyötöstä ja lämmönhallinnasta uuden keskeisen pullonkaulan datakeskuksissa.

20 nanoampeeria riittää nyt magneettikytkimeen

Murata on tuonut tuotantoon AMR-magneettianturit, joiden virrankulutus on poikkeuksellisen pieni erityisesti matalilla käyttöjännitteillä. Kohteena ovat kolikkoparistolla toimivat lääketieteelliset laitteet, puettavat tuotteet ja IoT-solmut, joissa valmiustilan kulutus ratkaisee käyttöiän.

USA vapautti Nokian reitittimet Kiina-rajoituksista

Yhdysvaltain televiranomainen FCC on myöntänyt Nokialle poikkeusluvan, joka vapauttaa sen kotireitittimet ja kuitupäätelaitteet uusista ulkomaisia verkkolaitteita koskevista rajoituksista. Taustalla on kasvava huoli kiinalaisvalmisteisten verkkolaitteiden turvallisuusriskeistä ja erityisesti Kiinaan yhdistetystä Salt Typhoon -vakoilukampanjasta.

Robottiauto tarvitsee nopean hermoverkon - siihen sopii ASA-väylä

Autonominen auto tarvitsee täysin uudenlaisen dataverkon. Kamerat, LiDARit, tutkat ja suuret kojelautanäytöt tuottavat jo niin paljon dataa, etteivät perinteiset autoväylät enää riitä niiden yhdistämiseen. Automotive SerDes Alliance kehittää tähän ASA-väylää, joka toimii käytännössä robottiauton nopeana sensoriverkkona.

Lähes puolet ihmisistä ei enää erota AI-bottia ihmisestä somessa

- Kun keskustelu muuttuu tunteikkaaksi, digitaalinen tutkamme lakkaa toimimasta, sanoo Surfsharkin tutkimusjohtaja Luís Costa. Surfsharkin ja Malmön yliopiston kokeessa 47 prosenttia osallistujista epäonnistui AI-bottien tunnistamisessa sosiaalisessa mediassa.

VTT irtisanoo 175 työntekijää – samalla syntyy uusi tekoäly-yksikkö

VTT on saanut päätökseen huhtikuun lopussa alkaneet muutosneuvottelunsa. Neuvottelujen seurauksena työsuhde päättyy 175 henkilöltä, kun tutkimuslaitos uudistaa organisaatiotaan ja yhdistää nykyiset kolme liiketoiminta-aluetta kahdeksi.

Näin pakattiin 3 kilowattia hämmästyttävän pieneen teholähteeseen

ETN - Technical articleTekoälypalvelimet, 5G-tukiasemat ja sähköautojen pikalaturit kasvattavat nopeasti teholähteiden vaatimuksia. Toshiba Electronics Europe näyttää nyt, miten piikarbidipuolijohteet, 3D-rakenne ja tarkkaan optimoitu lämmönhallinta voivat nostaa tehotiheyden täysin uudelle tasolle. Yhtiön uusi 3 kilowatin AC/DC-referenssisuunnittelu saavuttaa 1,25 watin tehotiheyden kuutiosenttimetriä kohden.

Voimmeko luottaa agenttiin?

F-Secure uskoo, että tekoälyn seuraava suuri ongelma ei ole suorituskyky vaan luottamus. Kun AI-agentit alkavat tehdä ostoksia, varauksia ja päätöksiä käyttäjän puolesta, kyberturva siirtyy pois laitteiden suojaamisesta kohti tekoälyn toiminnan valvontaa. - Ongelma ei enää ole tekoälyn kyvykkyys vaan luottamus siihen, sanoo F-Securen toimitusjohtaja Timo Laaksonen.

Suomalaisjohtajat käyttävät AI:ta – mutta eivät johda sillä

Liftedin tutkimuksen mukaan yli puolet suomalaisista johtoryhmistä ei pidä tekoälyä osana varsinaista johtoryhmätyötä. Yrityksissä voidaan ottaa käyttöön Copilotit ja chatbotit, mutta strateginen ymmärrys agenttipohjaisesta AI:sta, datasta ja automaatiosta puuttuu edelleen ylimmältä johdolta.

Kvanttiakku latautuu yhdellä valopurkauksella

Australialaistutkijat ovat rakentaneet kvanttiakun demonstraation, jossa energia siirtyy akkuun yhdellä kollektiivisella valopurkauksella. Kyse on ilmiöstä, jota tavallisissa kemiallisissa akuissa ei esiinny.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
May  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Ethernetillä verkon reunalta pilveen

ETN - Technical articleEthernetin versio 10BASE-T1S luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia vahvaa yhteentoimivuutta ja turvallisuutta vaativien toiminnallisten OT-verkkojen ja perinteisten IT-verkkojen yhdistämisessä. Dataan päästään käsiksi verkon reunalla olevista solmuista, jolloin verkkoa voidaan käyttää uusien älykkäiden ja ennakoivien palvelujen sekä omaisuuden seuranta- ja hallintaratkaisujen tarjoamiseen. Tämä tuo lukuisia etuja myös kustannuspuolella.

Lue lisää...

OPINION

SaaS on kuollut, eläköön CaaS

Tekoälyagentit eivät ehkä tapa SaaS-liiketoimintaa. Mutta ne voivat tappaa sen alkuperäisen arvomallin. Sekä Salesforce että SAP näyttävät jo rakentavan maailmaa, jossa perinteinen SaaS-käyttöliittymä katoaa lähes kokonaan.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Senttimetripaikannus mahtuu nyt 20 millin antenniin
  • Milloin kvanttietu saavutetaan laivaliikenteessä?
  • Bluetooth ei riitä AI-laseille
  • Ethernetillä verkon reunalta pilveen
  • Vain yksi asia voi pysäyttää Nvidian

NEW PRODUCTS

  • 20 nanoampeeria riittää nyt magneettikytkimeen
  • Vakaa ajoitus 13 x 13 millin kideoskillaattorilla
  • Jopa 30 ampeeria 99 prosentin hyötysuhteella
  • Bluetooth-moduuli tekee mikro-ohjaimesta turhan
  • Sama virtalähde kelpaa nyt sairaalaan ja kotiin
 
 

Section Tapet