TI整合式GaN解決方案提高功率密度

2022 年 07 月 22 日

氮化鎵(GaN)是電力電子產業的熱門話題,因為這種化合物支援80Plus鈦電源、3.8kW/L電動車(EV)車載充電器和EV充電站等設計。在許多應用中,由於GaN能夠提高功率密度和效率,因此取代傳統的矽金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。不過由於這種化合物的電氣特性和所支援的性能,使用GaN進行設計面臨與矽不同的諸多挑戰。

由於傳統的矽閘極驅動器可能無法提供適當的電壓調節或無法處理GaN設計中的高共模瞬態抗擾度,因此許多設計人員選擇如LMG1210-Q1的閘極驅動器,LMG1210-Q1是德州儀器(TI)專為與GaN搭配使用而設計的閘極驅動器。無論電源電壓如何,這個裝置都能夠提供5V的閘極驅動電壓。傳統的閘極驅動器需要對閘極驅動器的偏壓電源進行相當嚴格的調節,以免對於GaN FET造成過大的壓力。

整合式驅動器能夠縮小解決方案尺寸,藉以實現功率密集型系統。整合降壓/升壓轉換器也表示LMG3522R030-Q1可以在9V至18V非穩壓電源下運作,因而顯著降低偏壓電源要求。為了實現體積精巧而且成本降低的系統解決方案LMG3522R030-Q1與UCC25800-Q1等超低電磁干擾變壓器驅動器可以結合使用,這個驅動器具有多個二次側繞組的開環電感-電感-電容控制。或者,高度整合式精巧型偏壓電源(例如UCC14240-Q1DC/DC模組)可以為裝置進行本機供電,因而實現縮小印刷電路板面積的薄型設計。

透過正確的閘極驅動器和偏壓電源,GaN裝置有助於您發揮系統級效益,例如150V/ns的切換速度、降低的切換損耗和縮小的磁性元件尺寸,適用於工業和汽車應用中的高功率系統。整合式GaN解決方案能夠簡化您的許多裝置級挑戰,因此您可以專注於採用更廣泛的系統。

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