材料科学的进步助力优化电源设计和性能表现

我们首先要提到的新材料当然应该是碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN)，这两种宽带隙半导体正迅速取代硅，越来越多地应用于各种电源应用。相较于硅，SiC 和 GaN 功率器件可在更高的工作温度和频率下工作，不仅可在现有设计中实现更高效的功率转换，甚至还可以使用硅器件无法实现的新拓扑结构。使用这些材料的电源可以更加小巧轻便，并能提高整体性能。SiC 器件越来越多地应用于数据中心高效的机架式设计中；GaN 则广泛用于在笔记本电脑和手机充电器中常见的低功耗设计中。随着 SiC 和 GaN 两种材料的性能不断提升，预计在中等功率应用领域，两种材料的应用场景会有大量重叠。

有效散热对于保持电源中电子元件的可靠性、效率和使用寿命至关重要。热界面材料用于发热器件（例如功率晶体管）与散热器件（例如散热器）之间。其中包括导热胶、垫片、导热膏和垫圈，对于有效散热至关重要。新型材料（如导热硅胶）具有高导热性并且热阻性能得到改进，有助于管理电力电子元件产生的热量，提高整体可靠性和性能。

展望未来，业内正在探索将石墨烯和碳纳米管 用于电源的热管理应用。此类材料具有出色的导热性，适用于高功率密度 环境中的散热解决方案。

RECOM 产品充分利用了技术升级的优势，因为这些材料科学的进步达到了我们严格的产品质量标准，并已经用于批量生产。电源领域的诸多改进可能对客户来说并不明显，实际上具体表现为效率的提高、工作温度范围的扩大或可靠性的增强。

例如，全新 RKK系列是对应用广泛的现有 RKE/RFMM 系列的升级，是一款功率为 1 W 的非稳压隔离型 SIP-7 DC/DC 转换器。RKK 采用平面变压器技术，具备更出色的磁性能和更低的 EMI，可在最高 105°C 的温度下工作而不会降额，使用寿命更长，效率更高，并且在轻负载下仍然可以保持高效率。此外，该系列取消了灌封工艺，不仅可以节省成本，降低重量（重量减半至仅 1.7 克），还使产品获得了“绿色”认证。另一个新系列，RYK，具有完全线性稳压输出以及类似的增强功能。

材料科学领域的持续研究和创新正不断推动电源技术的发展。材料领域取得的广泛进展，如介电材料、绝缘材料、环保材料等各种材料的改进，使电源设计受益匪浅。

将这些先进材料融入电源设计，有助于提升产品的效率、可靠性，并实现微型化和可持续发展。RECOM 的设计师们将不断评估采用各种新材料制造的新元件，并适时将其集成到现有设计中。