STMicroelectronics hat das erste Referenzdesign für seine MasterGaN-Leistungspakete veröffentlicht und demonstriert, wie die neuen hochintegrierten Bauelemente die Leistungsdichte erhöhen, die Energieeffizienz steigern, das Design vereinfachen und die Markteinführungszeit verkürzen.
Das Referenzdesign EVLMG1-250WLLC ist ein 250W ResonanzkörperW Konverter mit einem Platinenumriss von 100 mm x 60 mm und einer maximalen Bauteilhöhe von 35 mm. Es verfügt über den MasterGaN1, der einen STDRIVE-Halbbrücken-Gate-Treiber enthält, der optimal an zwei 650-V-GaN-Transistoren mit selbstsperrendem Ausgang mit angepassten Timing-Parametern, einem Einschaltwiderstand von 150 mΩ (Rds(on)) und einem maximalen Nennstrom von 10 A angeschlossen ist. Die Logikeingänge sind mit Signalen von 3.3V bis 15V kompatibel.
MasterGaN1 eignet sich für hocheffiziente Soft-Switching-Topologien, einschließlich Resonanzwandler, aktive Clamp-Flyback- oder Vorwärtswandler und brückenlose Totem-Pole-PFC (Power Factor Correction) in AC/DC-Netzteilen, DC/DC-Wandlern und DC/AC-Wechselrichtern bis 400W.
Die Primärseite läuft ohne Kühlkörper und nutzt den hohen Wirkungsgrad der GaN-Leistungstransistoren. Darüber hinaus ermöglicht die überlegene Schaltleistung von GaN eine höhere Betriebsfrequenz als gewöhnliches Silizium MosfetsDies ermöglicht kleinere magnetische Komponenten und Kondensatoren für eine größere Leistungsdichte und eine geringere Stückliste.
Der EVLMG400-1WLLC ist für eine Nennspannung von 250 V ausgelegt, liefert einen Ausgang von 24 V/10 A und erreicht einen maximalen Wirkungsgrad von über 94 %. Dank der integrierten Sicherheitsfunktionen von MasterGaN ist der Wandlerausgang gegen Kurzschluss und Überstrom geschützt. Es gibt auch einen Brown-Out-Schutz und eine Eingangs-Spannung Monitor, der die Sequenzierung innerhalb eines Arrays von DC / DC-Wandlern ermöglicht und verhindert, dass ein Motor unter Niederspannungsbedingungen startet.
Die MasterGaN-Familie von ST umfasst pinkompatible integrierte Halbbrückenprodukte einschließlich symmetrischer und asymmetrischer Konfigurationen, die in einem 9 mm x 9 mm flachen GQFN-Gehäuse untergebracht sind. Die Gehäuse enthalten Schaltungen mit einer Nennspannung von bis zu 650 V und haben eine Kriechstrecke von über 2 mm zwischen Hochspannungs- und Niederspannungs-Pads. MasterGaN-Module sind in verschiedenen Leistungsklassen erhältlich, sodass Ingenieure ihre Designs mit minimalen Hardwareänderungen skalieren können.
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