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整合晶体管和驱动元件,意法大幅提升 GaN 充电效率

2024-11-24 210


为提升电源充电效率及消费性电子、工业充电器,以及电源转接器的开发速度,意法半导体(ST)宣布首款嵌入硅基半桥驱动芯片和一对氮化镓(GaN)晶体管的 MasterGaN 平台。MasterGaN 特点在于,是首个封装整合硅基驱动芯片和 GaN 功率晶体管的解决方案,相较硅充电器和转接器,其尺寸缩小80%,重量减轻70%,且充电速度提升 3 倍。

GaN 技术使电力装置能够处理更大功率,同时装置本身将变得更小、更轻,而且更节能。这些改良将会改变智能手机超快充电器和无线充电器、PC 和游戏机的 USB-PD 高功率配置转接器、太阳能储电系统、不断电供应系统或高阶OLED电视机,还有云端服务器等工业应用。

不过,在目前的 GaN 市场上,功率晶体管和驱动 IC 通常是离散元件,这使设计人员必须学习两者间的协同作业,以达到最佳性能。为此,ST 将 GaN 晶体管和驱动 IC 整合成同一元件(MasterGaN),不仅缩短产品上市时间,同时还使封装变得更小、更简单、电路元件更少,而且系统变得可靠性更高。透过 GaN 技术和整合式产品的优势,采用新产品的充电器和转接器将相较普通硅基解决方案尺寸缩减 80%,重量亦降低了 70%。

据悉,MasterGaN1 整合两个半桥配置的 GaN 功率晶体管和半桥驱动芯片, 9mm x 9mm GQFN 薄型封装确保高功率密度,满足高压应用。另外,该产品系列有多种不同的 GaN 晶体管尺寸,并以脚位相容的半桥产品形式供货,方便工程师升级现有系统,并尽可能降低更改硬件的程序。

同时,在高阶的高效能拓扑结构中,例如,带有源钳位的反激或正激式变换器、谐振无桥图腾柱功率因数校正器(PFC),以及在 AC/DC和DC/DC 变换器,以及 DC/AC 逆变器中使用的其它软开关和硬开关拓扑,低导通损耗和无体二极管恢复两大特性,使 GaN 晶体管可以提供卓越的效能和更高的整体性能。

意法半导体执行副总裁、类比产品分部总经理 Matteo Lo Presti 表示,MasterGaN 产品平台透过 ST 经过市场检验的专业知识和设计能力,再整合高压智慧功率 BCD 制程与 GaN 技术而成,能够加速开发兼具节省空间、高效能的产品。

(首图来源:意法半导体)

2020-10-07 20:04:00

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