Tranzystory GaN HEMT 600 V i sterowniki GaN w masowej produkcji

Produkt firmy:

Infineon Technologies AG

Kategoria produktu: Podzespoły półprzewodnikowe

Infineon rozpoczyna masową produkcję 600-woltowych tranzystorów CoolGaN HEMT i sterowników bramek EiceDRIVER realizowanych na podłożach z azotku galu. Obie te serie układów cechują się bardzo dużą gęstością mocy, pozwalającą na realizację mniejszych i lżejszych urządzeń. Obecnie Infineon jest jedynym producentem posiadającym w ofercie podzespoły półprzewodnikowe dużej mocy realizowane w wersjach na trzech typach podłoży: krzemowych, SiC i GaN.

Nowo opracowane tranzystory CoolGaN HEMT 600 V, pracujące przy wzbogacaniu nośników w kanele (e-mode) są optymalizowane pod kątem uzyskania krótkich czasów włączania i wyłączania. Pozwalają zwiększyć sprawność i gęstość mocy w zasilaczach impulsowych, zapewniając duży współczynnik FOM, małą pojemność bramki i bardzo dobre właściwości dynamiczne.

Daje to możliwość pracy przy znacznie większych częstotliwościach przełączania niż w przypadku typowych tranzystorów MOSFET, tym samym redukując wymiary zewnętrznych komponentów pasywnych. Jak podaje producent, tranzystory CoolGaN HEMT 600 V mogą zapewnić sprawność przekraczającą 99,3% w referencyjnym 2,5-kilowatowym module PFC oraz gęstość mocy >160 W/cal³ i sprawność >98% w 3,6-kilowatowej przetwornicy LLC.

Liniowa pojemność wyjściowa zapewnia od 8x do 10x krótszy czas martwy w topologiach rezonansowych. Obecnie tranzystory te są produkowane w obudowach SMD w wersji o rezystancji RDS(on) równej 70 i 190 mW, zapewniających bardzo dobre parametry termiczne i małe wartości parametrów pasożytniczych.

Mogą znaleźć zastosowanie m.in. w zasilaczach SMPS, ładowarkach sieciowych i systemach ładowania bezprzewodowego. Sterowniki EiceDRIVER, 1EDF5673K, 1EDF5673F i 1EDS5663H, zostały zaprojektowane specjalnie do współpracy z tranzystorami CoolGaN HEMT, pozwalając ułatwić projektowanie obwodów i skrócić czas wprowadzania nowych produktów na rynek.

W odróżnieniu od sterowników bramek tranzystorów MOSFET dużej mocy, sterowniki EiceDRIVER wytwarzają ujemne napięcie wyjściowe umożliwiające szybkie wyłączenie tranzystora. Przez cały czas wyłączenia tranzystora utrzymują zerowe napięcie na jego bramce, co ma zabezpieczać przed możliwością przypadkowego włączenia klucza i zapewnia niezawodną pracę zasilacza SMPS.

Dodatkowo, sterowniki EiceDRIVER zapewniają stały współczynnik slew rate, niezależny od współczynnika wypełnienia PWM i częstotliwości taktowania, zapewniając niezawodną pracę i dużą sprawność energetyczną oraz ułatwiając projektowanie obwodów.

Izolacja galwaniczna separuje obwód pierwotny i wtórny zasilacza oraz obwód logiczny i wysokoprądowy. 1EDF5673K, 1EDF5673F i 1EDS5663H są produkowane w obudowach odpowiednio LGA-13 (5 x 5 mm), DSO 150 mil i DSO 300 mil.

Układ

Producent

typ. RDS(on)
[mΩ]

RDS(on)*Qoss
[mΩ*µC]

RDS(on)*QRR
[mΩ*µC]

RDS(on)*Eoss
[mΩ*uJ]

RDS(on)*QG
[mΩ*nC]

CoolMOS C7 600 V

Infineon

57

22,6

32,5

440

3820

CoolGaN 600 V

Infineon

55

2,2

0

350

320

GaN e-mode 650 V

inny

50

2,8

0

350

290

GaN Cascode 600 V

52

3,8

7,0

730

1460

GaN D-Drive 600 V

70

4,1

0

530

-

SiC DMOS 900 V

65

4,5

4,0

570

1950

SiC TMOS 650 V

60

3,8

3,3

540

3480