회사 블로그 재활용 TI GaN 전력 단계:GaN 반 브리지,GaN FET

재활용 TI GaN 전력 단계:GaN 반 브리지,GaN FET

첸젠 밍기아다 전자제품 회사전 세계적으로 유명한 전자 부품 재활용 회사입니다. 전문적인 재활용 서비스를 제공함으로써 우리는 고객이 비활성 전자 부품의 가치를 깨닫도록 돕습니다.우리의 강력한 재정적 위치와 포괄적인 서비스 시스템 덕분에, 우리는 수많은 제조 고객과 상인의 장기적인 신뢰와 협력을 얻었습니다.

재활용 과정:

1재고 분류 및 재고 목록 제출

고객들은 먼저 사용되지 않는 재고를 분류하고 모델, 브랜드, 제조 날짜, 양, 포장 유형 및 상태를 지정해야 합니다.자세한 재고 목록은 이메일 또는 팩스로 평가 팀에 제출 할 수 있습니다..

2전문 평가 및 코팅

재고 목록을 받았을 때, 우리 회사는 24 시간 이내에 예비 평가를 완료하고 요금을 제공 할 것입니다.

3계약 체결 및 물류 조정

가격이 합의되면 공식적인 재활용 계약이 체결되어 거래 세부 사항을 명확히합니다.

4물품 검사 및 신속한 지불

우리 창고에 도착하자마자 상품은 최종 품질 검사를 받게 됩니다. 검사를 통과하면 금품을 신속히 반환할 수 있도록 3일 이내에 지불을 보장합니다.유연 한 결제 방법 에는 송금 방법 이 포함 됩니다, 현금 또는 고객의 요구에 맞춘 다른 장치.

I. TI GaN 필드 효과 트랜지스터의 핵심 기술 특성

TI GaN 현장효과 트랜지스터 (GaN HEMT) 는 강화 모드 측면 갈륨 나이트라이드 전원 장치이다. 전통적인 실리콘 MOSFET의 수직 구조와 구별되며,그들은 세 번째 세대의 반도체의 넓은 대역 간격 특성을 활용하여 근본적인 물리적 수준에서 전력 장치 성능을 혁신합니다.그들은 TI 즈의 GaN 반 브릿지 전력 단계의 핵심 빌딩 블록으로 사용됩니다.

1주요 물리적 및 전기적 장점

첫째, 제로 역회복 손실. GaN 장치가 PN 접합 구조가 없기 때문에 실리콘 MOSFET에 내재된 역회복 전하 (Qrr) 를 나타내지 않습니다.이것은 고주파 하드 스위치 시나리오에서 역 회수 손실을 완전히 제거합니다., 스위치 주파수가 쉽게 MHz 범위를 초과 할 수 있습니다. 실리콘 장치와 비교하면 효율이 3% ~ 8% 향상됩니다.높은 주파수 작동 조건에서 훨씬 더 중요한 이득을 얻습니다.둘째, 그들은 매우 낮은 기생성 매개 변수를 가지고 있습니다. 장치의 게이트 용량과 출력 용량은 매우 작습니다.같은 사양의 실리콘 MOSFET보다 훨씬 낮은 전환 손실을 초래합니다.이것은 초고속 턴-온 및 턴-오프를 지원하면서 스위치 스파이크 전압과 전자기 간섭을 크게 줄입니다.같은 패키지 크기에 더 낮은 켜기 저항으로, 현상 손실을 크게 줄이고 가벼운 것과 완전한 부하에서 효율성을 보장합니다. 마지막으로 고전압 등급과 높은 스위치 속도:TI's GaN FETs는 80V에서 650V까지의 주류 전압 등급을 포함합니다., 저전압 모터 드라이브 및 중고전압 전력 변환을 포함하여 광범위한 응용 분야에 적합합니다.그들의 전환 속도는 실리콘 장치의 5 ~ 10 배 더 빠르다.

2장치 구조와 작동 원리

TI의 증강 모드 GaN 현장 효과 트랜지스터는 정상적으로 끄고 정상적으로 켜는 제어 논리를 사용합니다.전력 회로의 스위치 제어 달성을 위해 게이트 전압을 통해 2 차원 전자 가스 (2DEG) 의 전도도를 조절하는분리 된 실리콘 MOSFET에 비해 TI 즈 GaN FET는 최적화된 웨이퍼 프로세스와 패키지 레이아웃을 갖추고 있으며 이는 내부 기생충 인덕턴스와 용량을 크게 감소시킵니다.따라서 원소에서 고주파 스위치 오시슬레이션을 억제합니다.또한 장치들은 양방향 전도성을 지원하여 역류 흐름을 위한 전통적인 다이오드를 대체할 수 있습니다.따라서 전력 회로 토폴로지를 단순화하고 외부 구성 요소의 수를 줄입니다..

II. TI의 건축 및 운영 메커니즘 GaN 반 브릿지 전력 단계

반대교 토폴로지는 전력 변환 분야에서 가장 널리 사용되는 기본 아키텍처 중 하나입니다.전통적인 분리 반 브릿지 회로는 장치 일치의 어려움과 같은 문제로 고통받습니다., 전선에서 높은 기생 매개 변수, 크로스 스톡의 높은 위험, 그리고 복잡한 디버깅. TI?? 의 통합된 GaN 반 브릿지 전력 스테이지는 두 개의 GaN 필드 효과 트랜지스터를 고도로 통합합니다.전용 게이트 드라이버, 정지 시간 제어 회로, 과류 / 과 온도 / 과 전압 보호 회로 및 하나의 패키지에 있는 부트스트랩 회로.고도로 신뢰할 수 있고 대량 생산 가능한 전력 스테이지 솔루션으로 분리 반 브리지 디자인과 관련된 수많은 과제를 철저히 해결합니다..

1건축적 구성

TI 즈의 GaN 반 브릿지 전력 스테이지는 매우 간소화된 구조와 포괄적인 기능을 갖춘 네 개의 핵심 모듈을 통합합니다. 첫째로, 높은 측면과 낮은 측면의 GaN FET 쌍:두 개의 매우 매개 변수와 일치하는 강화 모드 GaN 필드 효과 트랜지스터가 반교 주 전원 회로를 형성하기 위해 연속으로 연결되어 있습니다., 상부와 하부 트랜지스터 사이의 전환 일관성을 보장하고 불균형 로드 손실을 피합니다. 둘째로 전용 고주파 게이트 드라이버,GaN 장치의 낮은 게이트 용량과 고속 스위치 특성에 최적화, 정확한 게이트 드라이브 전압과 전류를 제공하여 잘못된 트리거 및 진동과 같은 GaN 장치의 일반적인 문제를 제거합니다. an intelligent dead-time control module with built-in adaptive dead-time sequencing logic automatically mitigates crosstalk between the high-side and low-side FETs without the need for complex external configuration, 안전과 변환 효율을 균형 잡습니다. 넷째, 과전류 보호, 열 차단, 게이트 과전압 및 저전압 보호를 통합하는 광범위한 보호 회로,및 단전 보호일부 고급 모델에는 부트스트랩 다이오드와 부트스트랩 콘덴서도 통합되어 주변 배선을 더욱 단순화합니다.

2작동 원리와 타이밍 논리

GaN 반 브릿지 전원 스테이지는 보완적인 스위치 모드에서 작동합니다. PWM 제어 신호는 외부 컨트롤러를 통해 입력되며 내부 드라이버에 의해 처리 된 후높은 편과 낮은 편의 GaN FET를 번갈아 수행하도록 유도합니다.작동 중 내부 정지 시간 제어 모듈은 높은 측면과 낮은 측면의 FET 사이를 전환하는 순간에 1 분 정지 시간을 삽입합니다.따라서 두 FET의 동시에 전도로 인한 전원 공급 단회로를 완전히 방지합니다높은 측면 장치는 부동의 토지 드라이브 구조를 사용하며, 부동의 전원 공급을 제공하기 위해 통합된 내부 부트스트랩 회로를 사용합니다.따라서 고전압 반교통 애플리케이션의 전압 변환 요구 사항을 충족시킵니다.; 아래쪽 장치는 간단한 제어 논리와 빠른 응답 시간을 제공하는 지상 구동 구성을 사용합니다.높은 편과 낮은 편의 FET의 번갈아 스위칭으로 DC 버스 전압을 고주파 AC 사각형 파동 전압으로 변환합니다.하류 인듀서 및 콘덴서 공명 네트워크와 함께, 이것은 버크, 부스트 및 공명 변환과 같은 전력 변환 기능을 가능하게합니다.

III. TI 즈의 GaN 반 브릿지 전력 단계의 핵심 기술 장점

분리 된 실리콘 반 브릿지 및 분리 된 GaN 반 브릿지 솔루션과 비교하면, TI의 통합 된 GaN 반 브릿지 전력 단계는 4 가지 주요 차원에서 포괄적 인 장점을 제공합니다.디자인, 비용과 신뢰성 때문에 고주파 고밀도 전력 장비의 변화하는 요구 사항에 이상적으로 적합합니다.

1뛰어난 효율성과 뛰어난 고주파 성능

GaN FET의 제로 역회복 특성과 극저소 스위치 손실을 활용하여 TI 즈의 GaN 반브릿지 전력 스테이지는 1MHz에서 10MHz의 고주파 스위치 동작을 지원합니다.고주파 작동 조건에서, 출력 인덕터와 콘덴세터와 같은 수동 구성 요소의 부피와 무게가 크게 감소하여 장비의 전력 밀도를 40% 이상 증가시킬 수 있습니다.동시에, 전도 및 스위치 손실이 최적화되면 효율이 전체 부하 범위에서 크게 향상됩니다.80 플러스 티타늄 수준 및 산업용 고효율 전원 공급 표준의 요구 사항을 쉽게 충족합니다., 동시에 장비의 운영 전력 소비 및 열 관리 요구 사항을 효과적으로 줄입니다.

2높은 통합, 설계 및 대량 생산을 단순화

전통적인 분리 반 브릿지 디자인은 MOSFET, 드라이버, 부트스트랩 구성 요소 및 보호 회로의 별도의 일치가 필요합니다.매개 변수 매칭과 PCB 라우팅은 매우 도전적입니다., 그리고 높은 주파수에서 기생 파라미터는 쉽게 진동과 손실의 급격한 증가로 이어질 수 있습니다. TI의 GaN 반교는 모든 핵심 전력 및 제어 구성 요소를 하나의 단위로 통합합니다.,복잡한 주변 회로의 필요성을 제거합니다. 몇 개의 필터 콘덴서만 사용하여 하드웨어 설계 장벽을 크게 낮추는 것입니다.표준화 된 통합 패키지는 장치 매개 변수에 대한 일관성을 보장합니다., 분리 된 구성 요소의 전형적인 팩에서 팩의 변이를 피하고 대량 생산 생산량을 향상시키고 R&D 주기를 단축합니다.

3낮은 기생충 효과와 낮은 간섭을 통해 안정성을 향상시킵니다.

통합 패키지는 전력 라우팅 레이아웃을 사용합니다. 전력 및 드라이브 회로의 추적 길이를 크게 줄여줍니다.루프에서 기생충의 인덕턴스 및 용량을 최소화합니다이것은 고주파 스위치 스파이크, 전압 변동 및 소스에서 전자기 간섭을 억제합니다.우수한 EMC 성능은 복잡한 RC 스누버 회로 또는 페리트 진주 필터 회로의 필요없이 달성 할 수 있습니다., 시스템 EMC 디자인을 단순화하면서 장치에 대한 전압 스트레스를 줄이고 장기적인 운영 신뢰성을 향상시킵니다.

4지능형 보호, 가혹한 운영 조건에 적합

TI GaN 반대교 전원 스테이지의 전체 범위는 장치의 작동 상태를 실시간으로 모니터링하는 포괄적인 지능 보호 메커니즘을 통합합니다.과전류 보호 단장 장애에 신속하게 반응, 장치 파괴를 방지하기 위해 나노초 내에 전력 트랜지스터를 끄는초온보호는 칩 연결기 온도가 임계치를 초과하면 자동으로 시스템을 종료하고 온도가 정상으로 돌아온 후에는 자동으로 재설정됩니다.; 게이트 전압 보호는 전압 이하의 잘못된 트리거 및 전압 이상 고장의 위험을 제거합니다.이 포괄적 인 보호 시스템은 높은 산업 온도와 같은 혹독한 조건 하에서 안정적으로 작동 할 수 있습니다., 고주파 트랜시언트 및 부하 변동.

IV. TI의 메인스트림 GaN 하프 브리지 파워 스테이지 포트폴리오의 전형적인 장치

TI는 다양한 전력 등급과 전압 견딜 수 있는 요구 사항에 맞춘 포괄적인 GaN 반교 제품 포트폴리오를 구축했습니다.소전압 모터 드라이브를 포함한 전체 응용 분야를 다루는, 중고전압 전원 공급 장치 및 새로운 에너지 인버터. 핵심 주류 장치의 주요 매개 변수 및 위치는 다음과 같습니다.

- LMG5200: 80V 등급 전압과 10A 등급 전류를 가진 통합된 GaN 반 브릿지 전력 단계, 저전압, 고전류 애플리케이션에 적합합니다.주로 36V까지의 BLDC 모터 드라이브에 사용됩니다., 저전압 고주파 인버터 및 휴대용 급 충전 전원 공급 장치, 그것은 컴팩트 패키지와 매우 높은 통합을 갖추고 있습니다.그것은 낮은 전압 산업 제어에 대한 선호되는 솔루션입니다.

- LMG2100R026: 고전류 GaN 반 브릿지 전력 단계, 연속 전압 등급 93V, 펄스 전압 등급 100V 및 전류 등급 53A.그것은 매우 낮은 전압 저항과 높은 전류 조건에서 우수한 손실 성능을 특징, 높은 전력 저전압 전원 공급 장치, 산업용 모터 드라이브 및 에너지 저장 변환기의 저전압 전력 단계에 적합합니다.

- LMG3410R070/LMG3422: 650V 고전압 GaN 반 브릿지 전력 단계, 특히 중 및 고전압 고주파 전력 변환을 위해 설계되었습니다.그들은 MHz 레벨 소프트 스위칭 및 하드 스위칭 작동 모드를 지원하며 토템 폴 PFC와 같은 중고 고전압 고 효율 애플리케이션에서 널리 사용됩니다., LLC 공명 변환기, 서버 전원 공급 장치 및 PV 마이크로 인버터, 티타늄 수준의 에너지 효율 표준을 충족합니다.

V. 전형적인 응용 시나리오

높은 주파수, 높은 효율성, 높은 통합 및 높은 신뢰성,TI 즈 GaN 반 브릿지 전력 스테이지가 차세대 고급 전력 전자 장비의 핵심 전력 스테이지 솔루션이되었습니다.주요 응용 시나리오는 네 가지 주요 영역을 포함합니다. 첫째, 서버 전원 공급을 포함한 고효율의 스위칭 전원 공급,산업용 전원 공급 장치 및 신에너지 급충전 전원 공급 장치; 고주파 설계는 장비의 크기를 줄이고 풀 로드 효율을 향상시키고 고급 에너지 효율 인증 요구 사항을 충족시킵니다.태양광 마이크로 인버터에 사용되는, 에너지 저장 변환기 및 탑재 전원 공급 장치 고전압 GaN 반 브릿지 구조는 매우 효율적인 에너지 변환을 가능하게하고 장비 에너지 소비를 줄입니다.모터 드라이브 시스템, 저전압, 고전류 GaN 반교통이 정밀한 속도 조절과 저손실 작동을 가능하게 하는 BLDC 브러시리스 모터 및 서보 모터에서 고주파 드라이브 애플리케이션에 적합합니다.넷째,, 고주파 공명 변환기: LLC 및 DCX와 같은 공명 토폴로지에서 GaN 장치의 고속 스위칭 특성은 부드러운 스위칭 작업을 가능하게합니다.전동 손실을 완전히 제거하고 전력 밀도를 극대화합니다..