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德州儀器的GaN電源跑在了市場前頭

瀏覽次數(shù):2160發(fā)布日期:2019-06-18

隨著科技迅速發(fā)展,依托于汽車、電腦、手機及工業(yè)等應用領域的電源產品也被應用于更多方面。而在當下電源市場,更小尺寸、更高功率的電源產品著實已成為商家競相追逐的風向標。性半導體設計制造公司德州儀器(TI)作為不斷深耕集成電路(IC)及嵌入式處理器的研發(fā)者,攜高達10kW應用的新型即用型600V氮化鎵(GaN)功率級產品組合亮相北京TI新聞發(fā)布會,為電源市場帶來了不少亮點。

GaN FET器件系列產品通過集成*的功能和保護特性,來實現(xiàn)簡化設計,達到更高的系統(tǒng)可靠性和優(yōu)化高壓電源的性能,為傳統(tǒng)級聯(lián)和獨立的GaN FET提供了智能替代解決方案。

德州儀器的GaN電源跑在了市場前頭

在應用GaN的的具體功率器件中,TI主推了LMG3410R050、LMG3410R070和LMG3411R070三款產品。它們的競爭優(yōu)勢在于:1、更小、更有效的解決方案。與硅金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)相比,德州儀器的集成GaN功率級可將功率密度提高一倍,并將損耗降低80%。每個器件都具有快速的1MHz開關頻率和高達100V/ns的壓擺率。2、系統(tǒng)的可靠性。此系列產品組合接受了超過2000小時的包括加速和應用內硬開關的設備可靠性測試。并且,每個器件均提供集成的散熱和高速、100ns過流保護,以防止直通和短路情況。3、每個功率級的設備配套服務。50mΩ或70mΩ條件下,本產品組合中的每個器件均提供一個GaN FET、驅動器并提供保護功能,可為低于100W至10kW的應用提供單芯片解決方案。

德州儀器的GaN電源跑在了市場前頭

GaN技術都到關注,很大原因在于它賦予產品的承壓上限。與一般36V、5.5V電源產品不同,LMG341x真正屬于高壓范疇,系列產品電壓可達600V。與此同時,GaN產品可以在很高頻率的開關電源里工作,600V輸入一般只有100kHz頻率,而TI的GaN產品頻率可以跑到1MHz,是傳統(tǒng)頻率的10倍。與此相對應的是,是傳統(tǒng)頻率的10倍。另外,頻率的提高又可以顯著地減小變壓器、電感和電容的體積,因此整體體積減小6倍的GaN產品才得以面世。除了體積之外,GaN產品效率也值得一提。

德州儀器的GaN電源跑在了市場前頭

雖然是一項新技術,但GaN的應用領域已很廣泛。GaN從小功率到大功率,已完成對PE、手機充電器、筆記本充電器,工業(yè)自動化和機器人等各個領域的覆蓋。此外,類似于充電樁的電力基礎設施和新能源等大功率應用,從體積的角度考慮,GaN不失為一種合適的選擇。

德州儀器的GaN電源跑在了市場前頭

值得一提的是,相對于硅,氮化鎵功率器件的成本較高。那么Ti如何把控這種成本上升帶來的問題呢?TI高壓電源應用產品業(yè)務部氮化鎵功率器件產品線經理Steve Tom對此表示,“新技術剛開始投入使用會產生較高價位,但隨著市場成熟與產品,價格趨勢會往下走。同時,相對于硅GaN頻率更高,外圍電感和電容尺寸較小,因此外圍器件價格更低,具有更高的性價比。后TI發(fā)展新的工藝和新的封裝總體趨勢,隨著越多越多的客戶使用新的工藝和新的封裝的話,成本也會越來越低。”

發(fā)布會后,為了給電源市場普及更多理論干貨,TI還向記者們分享了《電源設計基礎》,這本出自于PWM控制器之父Robert Mammano之手的實用專業(yè)書籍,從電路元器件、電源基本電路拓撲、各種控制策略、磁元件設計、輔助電源電路等各種角度,系統(tǒng)介紹了有關電源內容。

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