氮化镓充电器的主要优点和缺点

　　第三代半导体具有较高的热导率、电子饱和率、击穿电场、带隙宽度、抗辐射能力等，适用于制造高温、高频、高功率、抗辐射器件，可用于卫星、汽车、雷达、工业、电源管理、射频通信等诸多领域。在当前的第三代半导体材料中，氮化镓（GaN）和（SiC）相对成熟，具有最有前景的发展前景。

　　GaN的优势体现在高频小功率领域，集中在1000V以下，如通信基站、毫米波等领域。SiC的优势是高温，主要集中在1200V以上的大功率领域，通常用于电力、高铁、电动汽车、工业电机等领域。GaN和SiC可以相互替代，并在中低频和功率领域与传统的Si基器件竞争。

　　碳化硅主要用于新能源汽车、充电桩、基站/数据中心电源、超高压和轨道交通系统的建设，其中新能源汽车是主要驱动因素。

　　在碳化硅在大功率电力电子设备中占据一席之地的同时，氮化镓元件在小型化电源应用产品领域逐渐普及，并与碳化硅元件相结合，改变了以硅元件为主的电力电子行业的原有格局。

　　氮化镓材料具有低Qg、Qoss和零Qrr的特性，可以为高频电源的设计带来效率提高、体积减小和功率密度提高的优点。因此，它在服务器、通信电源和便携式设备充电器领域的市场反响相当好，应用需求也在增加。

　　氮化镓充电器的最大优点不仅是体积小，而且功率更大。一般来说，氮化镓充电器有三个充电端口，可以同时使用两部手机和一台笔记本电脑，从而可以使用一个充电器而不是三个充电器。氮化镓组件充电器体积小、重量轻、充电速度快，并且在充电过程中可以很好地控制加热，以降低过热风险。此外，在氮化镓技术的支持下，手机在快充功率方面有望再创新高。

　　氮化镓充电器的主要缺点是成本高。氮化镓作为一种新的第三代化合物，对合成环境要求很高。在制造工艺方面，氮化镓没有液体，不能用传统的单晶硅直接法合成。它是纯通过气体反应合成的，而粉末氮化镓只能通过在氨气流中以1000度以上的温度加热金属镓半小时才能形成。市场上氮化镓充电器的价格高于传统充电器。

　　近年来，手机的快速充电和USB-PD技术一直是消费电源领域的热门话题，是氮化镓组件发挥作用的阶段。与电动汽车类似，快速充电是智能手机或便携式设备用户的一项流行功能，为了缩短电池充电时间，充电器必须以更高的电压或电流为电池充电。但移动充电器本身也是便携式产品，其外观尺寸无法增加多少以支持快速充电，这迫使充电器制造商改用氮化镓组件进行产品设计。

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　　审核编辑：郭婷