在全球電動車與綠能趨勢的帶動下，化合物半導體（第三代半導體）宛如找到了自己的春天，開始在各個產業應用中竄出頭來，成為目前最火紅的功率半導體解決方案。本文特別專訪了美國領先的功率元件供應商Power Integrations行銷副總裁Doug Bailey，分別針對氮化鎵（GaN）的技術與應用進行說明。

Power Integrations行銷副總裁Doug Bailey

對於氮化鎵功率元件在2022年的發展，Doug Bailey認為除了電動車之外，GaN也已被智慧型手機和裝置充電器市場所採用，其高效率使新一世代外形時尚的大功率轉接器與充電器得以大量生產，這種趨勢正逐步擴散到家電等其他消費產品市場。

他表示，GaN技術意味著可以避免使用散熱片設計，因此讓GaN也在高效率LED驅動器應用中迅速發展。而且GaN正處於電動車應用的早期階段，但其勢頭還會不斷增強。

而談到關於Power Integrations（PI）在此一市場的競爭優勢，Doug Bailey強調，Power Integrations是一間解決方案提供商，並不會銷售分離式GaN切換開關，而是將高效率GaN切換開關與驅動器和控制電路、安全保護以及其他功能整合，這也是Power Integrations的公司名稱的由來。

他表示，在一個小型封裝內，某些情況使用者只需用GaN的產品取代矽MOSFET電源IC，以設計出更大功率、更高效率和更小尺寸的電源。而透過使用高整合度IC，設計人員不必面對複雜的GaN相關設計挑戰。最好的例子是InnoSwitch3系列IC，該元件可用在輸出功率高達100W的電源，可輕鬆滿足平均電源效率要求，且具極低空載輸入功率的充電器上。

Doug Bailey也分享了2022年PI的市場策略。他指出，因應充電器市場需求，PI推出了更高功率、更高效和更高整合度的PowiGaN GaN充電器解決方案，例如InnoSwitch3PD IC，其內部整合了USB-C和PD控制器以及GaN切換開關。

對於需要緊湊、耐用驅動器解決方案的輕軌、新能源發電和其他高可靠性應用，PI則推出了SCALE-iFlex LT隨插即用閘極驅動器，可將IGBT模組性能提高20%。因此，使用者可以從功率逆變器和變換器堆疊中節省每六個模組中的一個。

隨著全球新的家電能源法規開始生效，無刷直流馬達在中國的市場應用正在激增。PI也推出了BridgeSwitch整合半橋式馬達驅動器產品來滿足這一市場需求。BridgeSwitch IC內部整合了兩個性能加強的FREDFET，分別用於半橋電路的上管和下管，且具有無損耗的電流感測功能，可使400W以內的無刷直流馬達驅動應用中的逆變器轉換效率達到98.5%。透過優異的效率和分散式散熱架構可省去散熱片，降低系兒而統成本和重量。

而目前全球半導體元件都處於供貨吃緊的情況，Doug Bailey則強調，預計2022年PI將不會出現任何短缺的情況，PI已經制定穩固、可靠的供應鏈方案，並透過投資增加產能，讓客戶無須經歷更長的交貨週期。