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从如同砖块般的手机到笨重的电视机，电源供应器曾在电子产品中占据相当大的空间，而市场对于高功率密度的需求也正日益增高。
过去硅 (silicon)电源技术的发展与创新曾大幅缩减产品尺寸，但却难有更进一步的突破。在现今的尺寸规格下，硅材料已无法在所需的频率下输出更高的功率。对于未来的5G无线网络、机器人，以及再生能源至数据中心技术，功率将是关键的影响因素。
德州仪器产品经理Masoud Beheshti表示：“工程师目前已经发展到极限，他们无法在现有空间内持续提高功率，却又不增加装置所需的空间。因此，如果无法改变系统尺寸，功率密度将是唯一可以改变的因素。”
GaN的时代
GaN可以在电源应用中提供更高的频率与效率，并可在仅有硅材料一半空间与功耗的条件下输出同等的功率。如此一来，不仅可以提高功率密度，更可以协助客户在不增加设计空间的同时满足更高的功率需求。
更高的开关频率代表GaN可以一次转换更大范围的功率，进而减少复杂装置中的电源转换。由于每次电源转换都会产生新的功耗，这对于很逐渐成长的高压应用而言是一项关键的优势。
具备60年发展历史的硅材料虽然并不会在一夕之间被取代，但经过多年的研究、实际验证和可靠度测试，GaN被视为是解决功率密度问题的最佳技术。德州仪器已在高于硅材料的工作温度与电压下，对GaN装置进行了2000万小时的加速可靠度测试。在此测试时间内，远程飞行世界纪录保持者GlobalFlyer可绕地球飞行259,740次。
Masoud进一步表示：“我们相信GaN处理、技术和装置完全符合资格，而且已经具备大量生产的条件。”
德州仪器正与联合电子装置工程委员会（Joint Electron Device Engineering Council，JEDEC）分享了GaN资格协定，并将负责其GaN资格认证委员会。
GaN的未来发展
德州仪器产品营销工程师Arianna Rajabi指出：“目前德州仪器已经完成了GaN的封装和测试，对于功率密度为优先考虑要素的客户而言，将多了一项崭新且可靠的选择。”
在一些功率密度为优先考虑特性的关键产业，GaN已经开始代替硅材料。适合大量生产GaN电源供应器的主流产业包括：
制造业
实际上，现今典型的机械手臂并未整合其工作所需的所有电子零组件。由于电源转换和马达驱动等零组件的尺寸过大且效率较低，导致它们通常安装于分开独立的机柜中，再利用长距离的缆线连接至机械手臂，这便使得工业机器人单位立方公尺的生产效率降低。藉由GaN技术，即可更简易地将马达和电源转换器等整合到机器人中。如此便可以简化设计、减少复杂的缆线并降低营运成本。
数据中心
随着市场对数字化服务需求的提升，数据中心正在经历一场变革，转而采用48V直流电源直接供电。传统的硅电源转换模块无法有效地将48V电压一次转换为大多数运算硬设备所要求的低电压，而中间转换过程则会降低数据中心的电源效率。 GaN可以在电源输送至服务器与芯片之前，将电压从48V降低至负载点 (point-of-load)电压，进而大幅降低配电损耗并减少转换损耗达30%。
无线服务
有鉴于大范围的5G行动网络覆盖要求网络营运商建置更高功率与工作频率的设备，但因营运商不希望提高基地台设备的尺寸，GaN的高功率密度优势将可以满足他们的需求。
再生能源
再生能源的产生和储存也必须进行转换，因此GaN的效率优势成为关键。在再生能源计划中，通常以智能电网的方式储存能源以提供未来使用。如果可以在风力发电机静止时或太阳能板不再吸收阳光时，能更有效地转换大功率电池的电力输入和输出，这将成为一项非常显著的优势。德州仪器与其合作伙伴已证实GaN能够以99%的高效率转换10kW的再生能源，这对于电力公用事业市场来说是一个极为出色的效率基准。
未来，GaN将继续扩展至消费性电子产品等应用，打造更轻薄的平板显示，并减少可充电装置的能源浪费。
Masoud补充强调：“如果您只想要提升3%或4%的性能，您可以采用其它方法来实现，但若您希望达到双倍的功率密度，那么GaN将是您的唯一选择。”
查询进一步信息，请访问官方网站 http://www.ti.com.tw/news/newsdetail.asp?scid=11292018。（Lisa WU, 365PR Newswire）
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