Şirket Blog About TI GaN Güç Aşamalarını Geri Dönüştürün: GaN Yarım Köprü, GaN FET

Geri dönüştürme TI GaN Güç Aşamaları: GaN Yarım Köprü, GaN FET

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.Profesyonel geri dönüşüm hizmetleri sunarak, müşterilerimizin kullanılmayan elektronik bileşenlerinin değerini fark etmelerine yardımcı oluyoruz;Sağlam finansal durumumuz ve kapsamlı hizmet sistemimiz sayesinde, birçok üretim müşterisinin ve tüccarın uzun vadeli güvenini ve işbirliğini kazandık.

Geri dönüşüm süreci:

1- Envanter sınıflandırması ve envanter listesinin sunulması

Müşteriler öncelikle boş stoklarını, modelini, markasını, üretim tarihini, miktarını, ambalaj türünü ve durumunu belirterek sınıflandırmalıdır.Ayrıntılı bir envanter listesi değerlendirme ekibimize e-posta veya faks yoluyla gönderilebilir.

2- Profesyonel Değerlendirme ve Ödeme

Envanter listesini aldıktan sonra, şirketimiz 24 saat içinde bir ön değerlendirme tamamlayacak ve bir teklif sunacaktır.

3Sözleşme imzalanması ve lojistik düzenlemeleri

Fiyat anlaştıktan sonra, işlem detaylarını açıklamak için resmi bir geri dönüşüm sözleşmesi imzalanacak.

4Mal denetimi ve hızlı ödeme

Depoya vardıktan sonra mallar son bir kalite denetimine tabi tutulacak. Denetimi geçtikten sonra, parayı hızlı bir şekilde iade etmenizi sağlamak için üç iş günü içinde ödemeyi garanti ediyoruz.Esnek ödeme yöntemleri arasında banka havalesi de vardır., nakit veya müşteri gereksinimlerine uygun diğer düzenlemeler.

I. TI GaN Alan Etkisi Transistörlerinin Temel Teknik Karakteristikleri

TI GaN alan etkisi tranzistörleri (GaN HEMT), geleneksel silikon MOSFET'lerin dikey yapısından farklı olarak, güçlendirme modundaki yan galyum nitrit güç cihazlarıdır.Üçüncü nesil yarı iletkenlerin geniş bant aralığı özelliklerini temel bir fiziksel düzeyde güç cihazının performansında devrim yaratmak için kullanıyorlar.TI ′lerin GaN yarı köprü güç aşamalarının temel yapı taşları olarak hizmet ederler.

1Temel Fiziksel ve Elektriksel Avantajlar

Birincisi, sıfır ters geri kazanım kaybı. GaN cihazlarının bir PN bağlantı yapısı olmadığından, silikon MOSFET'lere özgü ters geri kazanım yükünü (Qrr) göstermezler.Bu, yüksek frekanslı sert geçiş senaryolarında ters geri kazanım kayıplarını tamamen ortadan kaldırır., anahtarlama frekanslarının kolayca MHz aralığını aşmasına izin verir.Yüksek frekanslı çalışma koşullarında daha da önemli kazançlarlaİkincisi, çok düşük parazitik parametreler gösterir; cihazın geçit kapasitesi ve çıkış kapasitesi son derece küçüktür.Aynı spesifikasyondaki silikon MOSFET'lerden çok daha düşük geçiş kayıplarına neden olurBu, yüksek hızlı açma ve kapatmayı desteklerken, anahtarlama pik voltajlarını ve elektromanyetik müdahaleyi önemli ölçüde azaltır.aynı paket boyutu için daha düşük yanma direnci ile, aktif durum kayıplarını önemli ölçüde azaltır ve hem hafif hem de tam yük altında verimliliği sağlar.TI'lerin GaN FET'leri 80 V'den 650 V'ye kadar geleneksel gerilim değerlerini kapsar., düşük voltajlı motor sürücüleri ve orta ve yüksek voltajlı güç dönüşümü de dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için uygun hale getiriyor;Değişim hızı silikon cihazlardan 5 ila 10 kat daha hızlı..

2Aygıt Yapısı ve Çalışma İlkeleri

TI'nin güçlendirme modu GaN alan etkisi tranzistörleri normalde kapalı, normalde açık bir kontrol mantığı kullanır.Güç devresinin anahtarlama kontrolünü elde etmek için iki boyutlu elektron gazının (2DEG) geçit voltajı üzerinden iletimini düzenleyenAyrılıklı silikon MOSFET'lere kıyasla, TI'nin GaN FET'leri, iç parazitik indüktans ve kapasitansı önemli ölçüde azaltan optimize edilmiş wafer işlemlerine ve ambalajlama düzenlerine sahiptir.Bu sayede kaynakta yüksek frekanslı anahtarlama salınımlarını bastırırEk olarak, cihazlar iki yönlü iletkenliği destekler, böylece ters akım akışı için geleneksel diyotların yerini alabilirler.böylece güç devresi topolojilerini basitleştirmek ve harici bileşen sayısını azaltmak.

II. TI'lerin GaN yarı köprü güç aşamasının mimarisi ve işletim mekanizması

Yarım köprü topolojisi, güç dönüşümü alanında en çok kullanılan temel mimarilerden biridir.Geleneksel ayrık yarı köprü devreleri, cihaz eşleşmesinde zorluk gibi sorunlardan muzdarip., kablolamalarda yüksek parazitik parametreler, yüksek çapraz dinleme riski ve karmaşık hata ayıklama. TI'nin entegre GaN yarı köprü güç aşaması iki GaN alan etkisi tranzistörünü entegre eder.Kendine özel bir kapı şoförü., ölü zaman kontrol devreleri, aşırı akım/aşırı sıcaklık/aşırı voltaj koruma devreleri ve tek bir paket içinde bir bootstrap devresi.Ayrı yarı köprü tasarımlarıyla ilişkili çok sayıda zorluğu kapsamlı bir şekilde çözen yüksek güvenilir ve seri üretilebilir güç aşaması çözümü.

1Mimarlık Kompozisyonu

TI'nin GaN yarı köprü güç aşaması, son derece düzenli bir yapıya ve kapsamlı işlevselliğe sahip dört çekirdek modülü entegre eder.iki yüksek parametrelerle eşleşen güçlendirme modu GaN alan etkisi tranzistörü seri olarak bağlantılı olarak yarı köprü ana güç devresini oluşturur, üst ve alt transistörler arasındaki geçiş tutarlılığını sağlamak ve dengesiz yük kayıplarını önlemek; İkincisi, özel bir yüksek frekanslı geçit sürücüsü,GaN cihazlarının düşük geçit kapasitesi ve yüksek hızlı anahtarlama özellikleri için optimize edilmiş, GaN cihazları ile yanlış tetikleme ve salınım gibi yaygın sorunları ortadan kaldıran, hassas geçit tahrik voltajı ve akımı sağlar. 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 configurationDördüncüsü, aşırı akım koruması, termal kapatma, kapı aşırı voltaj ve düşük voltaj korumasını içeren kapsamlı bir koruma devre seti,ve kısa devre korumasıBazı üst düzey modeller ayrıca bir bootstrap diyot ve bootstrap kondansatörünü de entegre ederek çevresel kablolamayı daha da basitleştirir.

2Çalışma prensibi ve zamanlama mantığı

GaN yarı köprü güç aşaması tamamlayıcı bir anahtarlama modunda çalışır.yüksek ve düşük tarafta GaN FET'leri alternatif olarak yürütmeye yönlendirirİşlem sırasında, iç ölü zaman kontrol modülü, yüksek taraflı ve düşük taraflı FET'ler arasında geçiş anında bir dakika ölü zaman ekler.böylece her iki FET'in eşzamanlı olarak iletilmesinden kaynaklanan güç kaynağı kısa devreyi tamamen önlerYüksek taraflı cihaz, yüzen bir güç kaynağı sağlamak için entegre bir iç bootstrap devresini kullanan yüzen toprak tahrik mimarisi kullanır.böylece yüksek voltajlı yarı köprü uygulamalarının voltaj dönüştürme gereksinimlerini karşılar; düşük taraf aygıtı basit bir kontrol mantığı ve hızlı yanıt süreleri sunan, yerle ilgili bir yapılandırma kullanır.Yüksek taraflı ve düşük taraflı FET'lerin alternatif anahtarlaması, DC otobüs voltajını yüksek frekanslı AC kare dalga voltajına dönüştürür.Aşağı akım indüktör ve kondansatör rezonans ağı ile birlikte, bu, buck, boost ve rezonans dönüşümü gibi güç dönüşüm fonksiyonlarını sağlar.

III. TI'lerin GaN yarı köprü güç aşamalarının temel teknik avantajları

Ayrılıklı silikon yarı köprü ve ayrık GaN yarı köprü çözümleri ile karşılaştırıldığında, TI'nin entegre GaN yarı köprü güç aşamaları dört önemli boyutta kapsamlı avantajlar sunar.tasarım, maliyeti ve güvenilirliği yüksek frekanslı, yüksek yoğunluklu güç ekipmanlarının değişen gereksinimlerine ideal bir şekilde uygun hale getiriyor.

1Olağanüstü verimlilik ve olağanüstü yüksek frekanslı performans

GaN FET'lerin sıfır ters geri kazanım özelliklerini ve ultra düşük anahtarlama kaybını kullanan TI'nin GaN yarı köprü güç aşaması, 1 MHz'den 10 MHz'e kadar yüksek frekanslı anahtarlama işlemini destekler.Yüksek frekanslı çalışma koşullarında, çıkış indüktörü ve kondansatörü gibi pasif bileşenlerin hacmi ve ağırlığı önemli ölçüde azaltabilir ve ekipmanın güç yoğunluğunu yüzde 40'tan fazla artırabilir.Aynı zamanda, hem iletkenlik hem de anahtarlama kayıplarının optimize edilmesiyle, verimlilik tüm yük aralığında önemli ölçüde iyileştirilir,kolayca 80 Plus Titanyum seviyesi ve endüstriyel yüksek verimlilik güç kaynağı standartları için gereklilikleri karşılamak, aynı zamanda ekipmanların çalışma güç tüketimini ve ısı yönetimi taleplerini etkili bir şekilde azaltır.

2Yüksek entegrasyon, tasarımı ve seri üretimi basitleştirme

Geleneksel ayrık yarı köprü tasarımları, MOSFET'lerin, sürücülerin, önyükleme bileşenlerinin ve koruma devrelerinin ayrı bir şekilde eşleştirilmesini gerektirir.Parametre eşleşmesi ve PCB yönlendirmesi son derece zor., ve yüksek frekanslarda parazitik parametreler kolayca salınımlara ve kayıplarda keskin bir artışa yol açabilir. TI'nin GaN yarı köprüsü tüm çekirdek güç ve kontrol bileşenlerini tek bir üniteye entegre eder.,Karmaşık çevresel devrelere olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Sadece birkaç filtre kondansatörü ile çalışır ve donanım tasarım bariyerini önemli ölçüde düşürür.Standartlaştırılmış bütünleşik paket cihaz parametrelerinde tutarlılığı sağlar, ayrık bileşenler için tipik olan partiden partiye değişimlerden kaçınır, seri üretim verimini arttırır ve Ar-Ge döngüsünü kısaltır.

3Düşük parazit etkisi ve daha iyi istikrar için düşük müdahale.

Entegre paket, hem güç hem de tahrik devrelerinin iz uzunluklarını önemli ölçüde azaltan özel bir güç yönlendirme düzenini kullanır.Döngülerde parazitik indüktansa ve kapasitansı en aza indirmekBu, yüksek frekanslı devreye girme piklerini, voltaj dalgalanmalarını ve kaynakta elektromanyetik müdahaleyi bastırır.karmaşık RC snubber devrelerine veya ferrit boncuklu filtre devrelerine gerek kalmadan mükemmel EMC performansı elde edilebilir, sistem EMC tasarımını basitleştirirken cihazlar üzerindeki gerilim stresini azaltır ve uzun vadeli operasyonel güvenilirliği artırır.

4. Zeki koruma, zorlu çalışma koşullarına uygun

TI GaN yarı köprü güç aşamalarının tüm yelpazesi, cihazın çalışma durumunu gerçek zamanlı olarak izleyen kapsamlı akıllı koruma mekanizmalarını içerir.Aşırı akım koruması kısa devre arızalarına hızlı bir şekilde yanıt verir, cihazın yok edilmesini önlemek için güç transistörlerini nanosaniye içinde kapatmak;Aşırı sıcaklık koruması, çip bağlantısı sıcaklığı eşiği aştığında sistemi otomatik olarak kapatır ve sıcaklık normale döndüğünde otomatik olarak sıfırlanır.Kapı gerilim koruması, düşük gerilimdeki yanlış tetikleme ve aşırı gerilimdeki arıza risklerini ortadan kaldırır.Bu kapsamlı koruma sistemi, güç aşamasının yüksek endüstriyel sıcaklıklar gibi zor koşullarda istikrarlı bir şekilde çalışmasını sağlar., yüksek frekanslı geçici ve yük dalgalanmaları.

IV. TI'nin ana akım GaN yarı köprü güç aşaması portföyündeki tipik cihazlar

TI, farklı güç değerlerine ve gerilim gereksinimlerine karşı uyarlanmış kapsamlı bir GaN yarı köprü ürün portföyü oluşturdu.düşük voltajlı motor sürücüleri de dahil olmak üzere tam bir uygulama yelpazesi kapsar, orta ve yüksek voltajlı güç kaynakları ve yeni enerji invertörleri.

- LMG5200: Düşük voltajlı, yüksek akımlı uygulamalar için uygun 80V nominal voltaj ve 10A nominal akımlı entegre GaN yarı köprü güç aşaması.Genellikle 36V'ye kadar BLDC motor sürücülerinde kullanılır, düşük voltajlı yüksek frekanslı invertörler ve taşınabilir hızlı şarj güç kaynakları, kompakt bir pakete ve son derece yüksek entegrasyona sahiptir,Düşük voltajlı endüstriyel kontrol için tercih edilen çözüm haline getiriyor..

- LMG2100R026: Yüksek akımlı GaN yarı köprü güç aşaması, sürekli voltaj 93V, nabız voltajı 100V ve akım 53A.Yüksek akım koşullarında son derece düşük bir direnç ve mükemmel kayıp performansı ile karakterizedir, yüksek güç düşük voltajlı güç kaynakları, endüstriyel motor tahrikleri ve enerji depolama dönüştürücülerindeki düşük voltajlı güç aşamaları için uygundur.

- LMG3410R070/LMG3422: Orta ve yüksek voltajlı yüksek frekanslı güç dönüşümü için özel olarak tasarlanmış 650V yüksek voltajlı GaN yarı köprü güç aşamaları.MHz düzeyinde yumuşak geçiş ve sert geçiş işletim modlarını desteklerler ve totem kutup PFC gibi orta ve yüksek voltajlı yüksek verimlilikli uygulamalarda yaygın olarak kullanılırlar., LLC rezonans dönüştürücüleri, sunucu güç kaynakları ve PV mikro-invertörleri, Titanyum seviyesindeki enerji verimlilik standartlarını karşılar.

V. Tipik Uygulama Senaryoları

Yüksek frekans, yüksek verimlilik, yüksek entegrasyon ve yüksek güvenilirlik gibi temel avantajlarından yararlanarak,TI'nin GaN yarı köprü güç aşamaları, yeni nesil yüksek güçli elektronik ekipmanlar için temel güç aşama çözümleri haline geldiAna uygulama senaryoları dört ana alanı kapsar. Birincisi, sunucu güç kaynakları da dahil olmak üzere yüksek verimli anahtarlama güç kaynakları,Endüstriyel güç kaynakları ve yeni enerji hızlı şarj güç kaynaklarıYüksek frekanslı tasarım, ekipmanın boyutunu azaltır, tam yük verimliliğini artırır ve yüksek seviye enerji verimliliği sertifikasyonu gereksinimlerini karşılar.fotovoltaik mikro-dönüştürücülerde kullanılanYüksek voltajlı GaN yarı köprü mimarisi, yüksek verimli enerji dönüşümünü sağlar ve ekipman enerji tüketimini azaltır.Motor tahrik sistemleri, düşük voltajlı, yüksek akımlı GaN yarı köprülerinin hassas hız kontrolü ve düşük kayıplı çalışmayı sağladığı BLDC fırçasız motorlarında ve servo motorlarında yüksek frekanslı tahrik uygulamaları için uygundur;Dördüncü olarak, yüksek frekanslı rezonanslı dönüştürücüler: LLC ve DCX gibi rezonanslı topolojilerde, GaN cihazlarının yüksek hızlı anahtarlama özellikleri yumuşak anahtarlama işlemini sağlar.Değişim kayıplarını tamamen ortadan kaldırmak ve güç yoğunluğunu en üst düzeye çıkarmak.