STMicro เพิ่มไดรเวอร์ฮาล์ฟบริดจ์แบบรวม 45-W และ 150-W MasterGaN

STMicroelectronics ได้ขยายตระกูลอุปกรณ์ MasterGaN แกลเลียม-ไนไตรด์ (GaN) ด้วยแพ็คเกจพลังงานแบบบูรณาการ MasterGaN3 และ MasterGaN5 ที่เพิ่งเปิดตัวสำหรับการใช้งานสูงสุด 45 W และ 150 W ตามลำดับ ไดรเวอร์ฮาล์ฟบริดจ์ MasterGaN3 และ MasterGaN5 600-V พร้อมโหมดเพิ่มประสิทธิภาพสองโหมด GaN HEMT เข้าร่วมซีรีส์ MasterGaN1, MasterGaN2 และ MasterGaN4 ที่มีอยู่แล้ว ซึ่งกำหนดเป้าหมายแอปพลิเคชันตั้งแต่ 65 W ถึง 400 W

ออกแบบมาเพื่อลดความซับซ้อนของการเปลี่ยนจากซิลิคอน มอสเฟต ไปจนถึงกำลัง GaN wide-bandgap (WBG) เทคโนโลยีอุปกรณ์ดังกล่าวรวมเอาทรานซิสเตอร์กำลัง 650-V สองตัวเข้ากับระบบ High-แรงดันไฟฟ้า ตัวขับเกทและวงจรความปลอดภัยและการป้องกันที่เกี่ยวข้อง ซึ่งกำจัดตัวขับเกทและ วงจรไฟฟ้าความท้าทายในการออกแบบเลย์เอาต์ STMicroelectronics กล่าว สามารถใช้ในแหล่งจ่ายไฟสลับโหมด เครื่องชาร์จ อะแดปเตอร์ การแก้ไขตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแรงสูง (PFC) และตัวแปลง DC/DC

นอกจากนี้ เมื่อรวมกับความถี่สวิตชิ่งที่สูงขึ้นที่เป็นไปได้กับทรานซิสเตอร์ GaN อุปกรณ์แบบบูรณาการเหล่านี้ทำให้อุปกรณ์จ่ายไฟมีขนาดเล็กกว่าการออกแบบที่ใช้ซิลิกอนถึง 80%

ทรานซิสเตอร์แบบ GaN ที่ใช้ในอุปกรณ์ MasterGaN3 มีความต้านทานแบบอสมมาตร (Rds(on)) ที่ 225 mΩ และ 450 mΩ ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้เหมาะสำหรับตัวแปลงซอฟต์สวิตช์และตัวแปลงแบบแอกทีฟ ใน MasterGaN5 ทรานซิสเตอร์ทั้งคู่มี 450 mΩ Rds(on) สำหรับใช้ในโทโพโลยี เช่น LLC-resonant และ active clamp flyback

แผนภาพบล็อก MasterGaN5 (ที่มา: STMicroelectronics)

เช่นเดียวกับซีรีส์ MasterGaN อื่นๆ อุปกรณ์เหล่านี้นำเสนออินพุตที่เข้ากันได้กับสัญญาณลอจิกตั้งแต่ 3.3 V ถึง 15 V ซึ่งช่วยให้การเชื่อมต่อโฮสต์ DSP, FPGA หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ และอุปกรณ์ภายนอก เช่น เซ็นเซอร์ Hall ง่ายขึ้น นอกจากนี้ ยังรวมการป้องกันต่างๆ ไว้ด้วยกัน เช่น การล็อคแรงดันไฟตกด้านต่ำและด้านสูง (UVLO) อินเตอร์ล็อคของเกต-ไดรเวอร์ การป้องกันอุณหภูมิเกิน และหมุดปิดเครื่อง (ซีรีส์ MasterGaN ได้รับรางวัลรองชนะเลิศ อิเล็กทรอนิกส์ รางวัลผลิตภัณฑ์แห่งปี 2020 ของผลิตภัณฑ์)

อุปกรณ์ MasterGaN แต่ละตัวมีบอร์ดต้นแบบเฉพาะเพื่อช่วยให้นักออกแบบสามารถเริ่มต้นโครงการจัดหาพลังงานใหม่ได้ บอร์ด EVALMASTERGAN3 และ EVALMASTERGAN5 มีวงจรสำหรับสร้างสัญญาณการขับขี่แบบปลายเดียวหรือแบบเสริม คุณสมบัติอื่น ๆ ได้แก่ เครื่องกำเนิดเวลาตายที่ปรับได้เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อเพื่อใช้สัญญาณอินพุตแยกหรือสัญญาณ PWM เพิ่มบูตสแตรปไดโอดภายนอกเพื่อช่วยในการโหลด capacitive และรวมถึงการแบ่งด้านต่ำ ตัวต้านทาน สำหรับโทโพโลยีโหมดกระแสสูงสุด

ตั้งอยู่ในแพ็คเกจ GQFN ขนาด 9 × 9 มม. ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูงที่มีระยะห่างระหว่างแผ่นไฟฟ้าแรงสูงและแรงดันต่ำ 2 มม. อุปกรณ์ MasterGaN3 และ MasterGaN5 อยู่ระหว่างการผลิตในราคาตั้งแต่ 6.08 ดอลลาร์และ 5.77 ดอลลาร์ตามลำดับ สำหรับการสั่งซื้อ 1,000 ชิ้น

เกี่ยวกับ STMicroelectronics