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德州儀器的GaN電源跑在了市場(chǎng)前頭

瀏覽次數(shù):2206發(fā)布日期:2019-06-18

隨著科技迅速發(fā)展,依托于汽車、電腦、手機(jī)及工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的電源產(chǎn)品也被應(yīng)用于更多方面。而在當(dāng)下電源市場(chǎng),更小尺寸、更高功率的電源產(chǎn)品著實(shí)已成為商家競(jìng)相追逐的風(fēng)向標(biāo)。性半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造公司德州儀器(TI)作為不斷深耕集成電路(IC)及嵌入式處理器的研發(fā)者,攜高達(dá)10kW應(yīng)用的新型即用型600V氮化鎵(GaN)功率級(jí)產(chǎn)品組合亮相北京TI新聞發(fā)布會(huì),為電源市場(chǎng)帶來了不少亮點(diǎn)。

GaN FET器件系列產(chǎn)品通過集成*的功能和保護(hù)特性,來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),達(dá)到更高的系統(tǒng)可靠性和優(yōu)化高壓電源的性能,為傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)和獨(dú)立的GaN FET提供了智能替代解決方案。

德州儀器的GaN電源跑在了市場(chǎng)前頭

在應(yīng)用GaN的的具體功率器件中,TI主推了LMG3410R050、LMG3410R070和LMG3411R070三款產(chǎn)品。它們的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于:1、更小、更有效的解決方案。與硅金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)相比,德州儀器的集成GaN功率級(jí)可將功率密度提高一倍,并將損耗降低80%。每個(gè)器件都具有快速的1MHz開關(guān)頻率和高達(dá)100V/ns的壓擺率。2、系統(tǒng)的可靠性。此系列產(chǎn)品組合接受了超過2000小時(shí)的包括加速和應(yīng)用內(nèi)硬開關(guān)的設(shè)備可靠性測(cè)試。并且,每個(gè)器件均提供集成的散熱和高速、100ns過流保護(hù),以防止直通和短路情況。3、每個(gè)功率級(jí)的設(shè)備配套服務(wù)。50mΩ或70mΩ條件下,本產(chǎn)品組合中的每個(gè)器件均提供一個(gè)GaN FET、驅(qū)動(dòng)器并提供保護(hù)功能,可為低于100W至10kW的應(yīng)用提供單芯片解決方案。

德州儀器的GaN電源跑在了市場(chǎng)前頭

GaN技術(shù)都到關(guān)注,很大原因在于它賦予產(chǎn)品的承壓上限。與一般36V、5.5V電源產(chǎn)品不同,LMG341x真正屬于高壓范疇,系列產(chǎn)品電壓可達(dá)600V。與此同時(shí),GaN產(chǎn)品可以在很高頻率的開關(guān)電源里工作,600V輸入一般只有100kHz頻率,而TI的GaN產(chǎn)品頻率可以跑到1MHz,是傳統(tǒng)頻率的10倍。與此相對(duì)應(yīng)的是,是傳統(tǒng)頻率的10倍。另外,頻率的提高又可以顯著地減小變壓器、電感和電容的體積,因此整體體積減小6倍的GaN產(chǎn)品才得以面世。除了體積之外,GaN產(chǎn)品效率也值得一提。

德州儀器的GaN電源跑在了市場(chǎng)前頭

雖然是一項(xiàng)新技術(shù),但GaN的應(yīng)用領(lǐng)域已很廣泛。GaN從小功率到大功率,已完成對(duì)PE、手機(jī)充電器、筆記本充電器,工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人等各個(gè)領(lǐng)域的覆蓋。此外,類似于充電樁的電力基礎(chǔ)設(shè)施和新能源等大功率應(yīng)用,從體積的角度考慮,GaN不失為一種合適的選擇。

德州儀器的GaN電源跑在了市場(chǎng)前頭

值得一提的是,相對(duì)于硅,氮化鎵功率器件的成本較高。那么Ti如何把控這種成本上升帶來的問題呢?TI高壓電源應(yīng)用產(chǎn)品業(yè)務(wù)部氮化鎵功率器件產(chǎn)品線經(jīng)理Steve Tom對(duì)此表示,“新技術(shù)剛開始投入使用會(huì)產(chǎn)生較高價(jià)位,但隨著市場(chǎng)成熟與產(chǎn)品,價(jià)格趨勢(shì)會(huì)往下走。同時(shí),相對(duì)于硅GaN頻率更高,外圍電感和電容尺寸較小,因此外圍器件價(jià)格更低,具有更高的性價(jià)比。后TI發(fā)展新的工藝和新的封裝總體趨勢(shì),隨著越多越多的客戶使用新的工藝和新的封裝的話,成本也會(huì)越來越低。”

發(fā)布會(huì)后,為了給電源市場(chǎng)普及更多理論干貨,TI還向記者們分享了《電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,這本出自于PWM控制器之父Robert Mammano之手的實(shí)用專業(yè)書籍,從電路元器件、電源基本電路拓?fù)?、各種控制策略、磁元件設(shè)計(jì)、輔助電源電路等各種角度,系統(tǒng)介紹了有關(guān)電源內(nèi)容。

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