ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
2025  # megabox i st f wallpaper

IN FOCUS

Ajastus menee uusiksi pienissä laitteissa

SiTimen Titan-alustan MEMS-resonaattorit mullistavat 4 miljardin dollarin resonointikomponenttien markkinan. Ne ovat jopa seitsemän kertaa kvartsia pienempiä, mutta samalla kestävämpiä, energiatehokkaampia ja helpompia integroida. Älykelloista lääkinnällisiin implantteihin, IoT-laitteisiin ja Edge AI -sovelluksiin Titan avaa laitevalmistajille uusia mahdollisuuksia suunnitella aiempaa pienempiä, älykkäämpiä ja luotettavampia tuotteita.

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

ETNdigi - OPPO december
TMSNet  advertisement
ETNdigi
2025  # megabox i st f wallpaper
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

Tekoälyrobotteja nopeasti Linuxilla

Avocado-käyttöjärjestelmäänsä sulautettujen laitteiden valmistajille kauppaava Peridio esitteli Embedded World North America -messuilla uuden Jetson-pohjaisen tekoälyä hyödyntävän robottidemon. Demo havainnollisti, miten sen Avocado OS -käyttöjärjestelmä ja laitehallinta-alusta lyhentävät sulautettujen AI-laitteiden tuotantovaiheeseen siirtymisen jopa kuukausista päiviin.

Onko muisti GenAI:n pullonkaula?

ETN - Technical articleKun suurteholaskennan (HPC) työkuormat monimutkaistuvat, generatiivinen tekoäly sulautuu yhä tiiviimmin moderneihin järjestelmiin ja lisää kehittyneiden muistiratkaisujen tarvetta. Vastatakseen näihin muuttuviin vaatimuksiin ala kehittää uuden sukupolven muistiarkkitehtuureja, jotka maksimoivat kaistanleveyden, minimoivat latenssin ja parantavat energiatehokkuutta.

Historiallinen käänne - polttomoottoriautot jäivät vähemmistöön

Sähköinen liikenne on siirtynyt uuteen aikakauteen sekä maailmalla että Euroopassa. Gartnerin tuoreen ennusteen mukaan maailman teillä liikkuu ensi vuonna yli 116 miljoonaa sähköajoneuvoa, kun taas TechGaged Research raportoi, että polttomoottorit ovat nyt virallisesti vähemmistössä Euroopan unionissa.

Winbond vie teollisuuden DDR4-muistit uudelle tasolle

Winbond on esitellyt uuden 8 gigabitin DDR4-muistin, joka nostaa teollisuus- ja sulautettujen järjestelmien perinteisen DDR4-teknologian aivan uudelle suorituskyky- ja tehokkuustasolle. Yhtiö valmistaa uutuuden omalla 16 nanometrin prosessillaan, mikä tuo pienemmän sirukoon, alhaisemman virrankulutuksen ja paremman signaalieheyden – ominaisuuksia, joita teollisuus edellyttää pitkän elinkaaren laitteistoilta.

Ultravakaa kellosignaali auttaa tunnistamaan GPS-häirinnän

GNSS-vastaanottimien suojautuminen sekä häirintää että harhautusta vastaan paranee merkittävästi, kun vastaanotin käyttää tavallista kvartsikelloa tarkempaa ja stabiilimpaa referenssikelloa. Tähän tarpeeseen vastaa SiTimen uusi Endura Super-TCXO ENDR-TTT, joka on suunniteltu erityisesti ilmailun, puolustuksen ja teollisuuden PNT-sovelluksiin.

Tämä vuosi kuuluu iPhonelle, ensi vuonna koko markkina kutistuu

Applen vahva vuosi nostaa älypuhelinmarkkinat takaisin kasvuun, mutta edessä siintää jälleen notkahdus. IDC:n tuoreiden lukujen mukaan maailmanlaajuiset älypuhelintoimitukset kasvavat vuonna 2025 yhteensä 1,5 prosenttia 1,25 miljardiin laitteeseen. Suurin selittävä tekijä on Applen ennätysvuosi: iPhone 17 -sarjan vetämä kysyntä nostaa yhtiön toimitukset 247,4 miljoonaan laitteeseen, mikä merkitsee 6,1 prosentin vuosikasvua.

Tässä pahimmat virheet piirikortin suunnittelussa

PCB-suunnittelun virheet eivät aiheuta vain pieniä häiriöitä. Ne voivat rikkoa toiminnallisuuden, pysäyttää sertifioinnit, syödä akut tyhjiksi, heikentää luotettavuutta tai jopa tehdä tuotteesta mahdottoman valmistaa. Näin muistuttaa suunnitteluasiantuntija John Teel, joka käy uudella videollaan läpi 21 yleisintä ja vakavinta virhettä, joita hän näkee toistuvasti sadoissa tekemissään suunnittelukatselmoinneissa.

Vakava haavoittuvuus React- ja Next.js-sovelluksissa – päivitä heti

React-tiimi on julkaissut erittäin vakavan tietoturvahaavoittuvuuden, joka koskee React Server Components -arkkitehtuuria sekä sen varaan rakentuvia kehitysalustoja, erityisesti Next.js-sovelluksia. Haavoittuvuus mahdollistaa täysin autentikoimattoman etähyökkäyksen, jonka avulla hyökkääjä voi suorittaa mielivaltaista koodia palvelimella.

Autojen sisävalaistukseen mullistava ratkaisu

DP Patterning ja ams OSRAM ovat esitelleet uudenlaisen ratkaisun, joka voi muuttaa autojen sisävalaistuksen suunnittelua merkittävästi. Yhtiöiden kehittämä konsepti esiteltiin ensi kertaa marraskuussa Productronica-messuilla Münchenissä.

Lataa laitteet auringon- tai sisävalosta

Belgialainen e-peas on esitellyt AEM15820-energiankeruupiirin, joka on suunniteltu hyödyntämään hybridiaurinkokennojen koko tehoalueen. Hybridikennojen etuna on kyky tuottaa energiaa sekä sisävalaistuksessa mikrowattitasolla että suorassa auringonpaisteessa useiden wattien teholla. Uusi PMIC pystyy käsittelemään tämän koko skaalan, mikä avaa tien käytännössä itseään lataaville kuluttaja- ja IoT-laitteille.

Tria tuo tehoa verkon reunalle DragonWing-moduuleilla

Avnetin entinen sulatuettujen ryhmä eli nykyinen Tria Technologies tuo ensimmäiset Qualcomm Dragonwing IQ-6-sarjaan perustuvat moduulit markkinoille. Uudet SM2S-IQ615- ja OSM-LF-IQ615-moduulit tarjoavat teollisuusluokan suorituskykyä ja modernia AI-kiihdytystä SMARC- ja OSM-moduuleina.

Suomalaisille kvanttialgoritmeille kysyntää maailmalla

Suomalainen kvanttialgoritmiyhtiö QMill laajentaa kvanttialgoritmitutkimuksen kansainvälistä yhteistyötä merkittävällä tavalla. Yhtiö on solminut strategisen tutkimussopimuksen kanadalaisen École de technologie supérieure (ÉTS) -yliopiston kanssa edistääkseen kvanttilaskennan käytännön sovelluksia ja validoidakseen algoritmeja todellisia teollisia haasteita varten. Sopimus vahvistaa entisestään suomalaisosaamisen kysyntää globaaleissa kvanttikeskuksissa.

Kiinnostavatko humanoidirobotit? Ensi viikolla ilmainen webinaari

Mitä pitää ottaa huomioon, jos suunnittelee ihmisen tavoin käyttäytyvää humanoidirobottia? Miten signaalit reititetään? Miten syötetään sähköä? Miten liittimet valitaan, jotta laite kestää siihen kohdistuvat rasitukset?

Minikokoinen kondensaattori yli kilovoltin SiC-sovelluksiin

Murata on esitellyt maailman ensimmäisen 15 nF:n ja 1,25 kilovoltin jännitekestolla varustetun C0G-tyypin monikerroskeramiikkakondensaattorin (MLCC), joka on pakattu poikkeuksellisen pieneen 1210-kokoluokkaan (3,2 × 2,5 mm). Uutuus vastaa suoraan SiC-MOSFET-tekniikan kasvavaan tarpeeseen, jossa korkeajännitteiset ja erittäin vähän häviävät komponentit ovat välttämättömiä resonanssi- ja snubber-piireissä.

LUMI-tekoälyhubi avautui Otaniemessä

LUMI-tekoälytehtaan hubiprojektin päällikkö Eeva Harjula (CSC) korostaa, että uusi Otaniemen hubi tuo tekoälyn mahdollisuudet konkreettisesti lähemmäs opiskelijoita, startup-yrityksiä ja pk-sektoria. - Tavoitteena on luoda kohtaamispaikka, jossa syntyy uusia ideoita ja yhteistyötä suomalaisen tutkimuksen, elinkeinoelämän ja yhteiskunnan hyväksi. Otaniemen hubi toimii LUMI-tekoälytehtaan päähubina” Harjula sanoo.

Wi-Fi 8 -piirien testaaminen voi alkaa

Rohde & Schwarz ja Broadcom ovat ottaneet ratkaisevan askeleen kohti seuraavan sukupolven Wi-Fi 8 -laitteita. Broadcom on validoinut R&S:n uuden CMP180-radiotesterin Wi-Fi 8 -piirien kehitys- ja tuotantotestaukseen, mikä tarkoittaa, että ensimmäisiä 802.11bn-siruja voidaan alkaa testata ja optimoida jo ennen standardin lopullista valmistumista.

Androidissa paikattiin kaksi vakavaa haavoittuvuutta

Google on julkaissut joulukuun Android-turvapäivitykset, jotka paikkaavat yhteensä yli sata haavoittuvuutta eri järjestelmäkomponenteissa. Merkittävimpiä ovat kaksi vakavaa zero-day-haavoittuvuutta, joiden Google arvioi olleen jo kohdennetun hyväksikäytön kohteena.

Lue tämä, jos suunnittelet sähköautojen tehoelektroniikkaa

Rutronik ja Bosch ovat julkaisseet uuden teknisen dokumentin, joka avaa poikkeuksellisen yksityiskohtaisesti seuraavan sukupolven piikarbiditekniikkaa. Paperi kattaa kaiken MOSFET-arkkitehtuurista kiekkokokoluokan muutokseen ja kosmisen säteilyn aiheuttamien vikojen hallintaan.

Verkkohuijarit veivät suomalaisilta viime vuonna lähes 63 miljoonaa euroa

Tuoreiden Traficomin, poliisin ja Digi- ja väestötietoviraston tilastojen mukaan suomalaisilta yritettiin huijata viime vuonna yli 107 miljoonaa euroa, ja rikolliset onnistuivat viemään siitä suuren osan. Pankkien torjuntatoimet estivät vahingoista noin 44,3 miljoonaa euroa, mutta kansalaisille syntyneet tappiot nousivat silti 62,9 miljoonaan euroon.

Commodore 64 Ultimate on täydellistä nostalgiaa – ja täysin tarpeeton

Commodore 64 Ultimate on ehkä täydellisin nostalgialevyke, jonka 2020-luvun retrobuumi on meille toistaiseksi tarjonnut. Se näyttää Commodorelta, kuulostaa Commodorelta ja toimii Commodorena – koska se pitkälti on Commodore. Uusi laite perustuu AMD Xilinx Artix-7 -FPGA:han, joka jäljentää alkuperäisen emolevyn logiikan piiritasolla. Mutta mitä enemmän speksejä selaa, sitä selvemmin nousee esiin yksi kysymys: miksi kukaan tarvitsee tätä?

ETNdigi 1/2025 is out
2025  # mobox för wallpaper
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Onko muisti GenAI:n pullonkaula?

ETN - Technical articleKun suurteholaskennan (HPC) työkuormat monimutkaistuvat, generatiivinen tekoäly sulautuu yhä tiiviimmin moderneihin järjestelmiin ja lisää kehittyneiden muistiratkaisujen tarvetta. Vastatakseen näihin muuttuviin vaatimuksiin ala kehittää uuden sukupolven muistiarkkitehtuureja, jotka maksimoivat kaistanleveyden, minimoivat latenssin ja parantavat energiatehokkuutta.

Lue lisää...

OPINION

Commodore 64 Ultimate on täydellistä nostalgiaa – ja täysin tarpeeton

Commodore 64 Ultimate on ehkä täydellisin nostalgialevyke, jonka 2020-luvun retrobuumi on meille toistaiseksi tarjonnut. Se näyttää Commodorelta, kuulostaa Commodorelta ja toimii Commodorena – koska se pitkälti on Commodore. Uusi laite perustuu AMD Xilinx Artix-7 -FPGA:han, joka jäljentää alkuperäisen emolevyn logiikan piiritasolla. Mutta mitä enemmän speksejä selaa, sitä selvemmin nousee esiin yksi kysymys: miksi kukaan tarvitsee tätä?

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Tekoälyrobotteja nopeasti Linuxilla
  • Onko muisti GenAI:n pullonkaula?
  • Historiallinen käänne - polttomoottoriautot jäivät vähemmistöön
  • Winbond vie teollisuuden DDR4-muistit uudelle tasolle
  • Ultravakaa kellosignaali auttaa tunnistamaan GPS-häirinnän

NEW PRODUCTS

  • Lataa laitteet auringon- tai sisävalosta
  • DigiKeyn uutuus: nyt voit konfiguroida teholähteen vapaasti verkossa
  • PCIe5-tallennusta datakeskuksiin pienellä virralla
  • Kilowatti tehoa irti USB-tikun kokoisesta muuntimesta
  • Älykäs sulake tekee sähköautoista turvallisempia
 
 

Section Tapet