Galliumnitrid (GaN) ist ein Halbleiter mit breiter Bandlücke, der schnelleres Schalten, höheren Wirkungsgrad und höhere Leistungsdichte als herkömmliche Silizium-Lösungen erreicht. Dies ermöglicht kleinere, leichtere Designs mit verbesserter thermischer Leistung und geringerem Leistungsverlust. Die GaN-Technologie von TI unterstützt eine breite Palette von Anwendungen, darunter Unterhaltungselektronik, Rechenzentren, Stromnetz- und Telekommunikationsinfrastruktur sowie Leistungselektronik für die Automobilindustrie, wobei hohe Leistung und Zuverlässigkeit aufrechterhalten werden.
Darum sollten Sie sich für unsere GaN-Technologie entscheiden
Höhere Schaltgeschwindigkeiten, höherer Wirkungsgrad
Unsere GaN-Bausteine mit integrierten Treibern ermöglichen schnellere Anstiegsraten von bis zu 150 V/ns. Höhere Schaltgeschwindigkeiten kombiniert mit einem induktivitätsarmen Gehäuse und reduzierten Schaltverlusten unterstützen sauberes Schalten, minimieren Überschwingen und verbessern den Gesamtwirkungsgrad.
Kleinere Systeme, höhere Leistungsdichte
Geringere Schaltverluste ermöglichen den Betrieb unserer GaN-Bausteine bei Frequenzen von über 500 kHz, was zu bis zu 60 % geringerem Magnetismus führt. Dies trägt dazu bei, die Systemgröße zu reduzieren, die Leistungsdichte zu erhöhen und die Gesamtsystemkosten zu senken.
Auf Zuverlässigkeit ausgelegt
Unsere GaN-Bausteine sorgen dank eines proprietären GaN-on-Si-Prozesses und über 80 Millionen Stunden an Zuverlässigkeitstests für die Zuverlässigkeit von Hochspannungssystemen und verfügen über stabile integrierte Schutzfunktionen.
Ga-Technologie im Maßstab
Wir produzieren unser komplettes GaN-Portfolio in mehreren eigenen Fabriken, was eine zuverlässige Versorgung und skalierbare Produktion branchenübergreifend gewährleistet. Aufbauend auf unserer Tradition der GaN-Innovation liefern wir Kundenmuster der GaN-Technologie, die auf 300-mm-Wafern hergestellt wurde.
Unser GaN-Portfolio entdecken
Erschließen von höherer Leistungsdichte und Effizienz dank GaN
Mit zunehmendem Leistungsbedarf wird die Einführung von GaN in Architekturen der nächsten Generation weiter beschleunigt. Unsere vollständig integrierten GaN-Leistungsstufen kombinieren GaN-HEMTs, Treiber, Schutz und Steuerung in einer Ein-Chip-Lösung, die für Anwendungen wie Rechenzentren, Serverstromversorgung, Solarwechselrichter, Industriesysteme, Fahrzeuganwendungen und mehr entwickelt wurde.
- Ermöglichen Sie hohe Schaltfrequenz von bis zu 1 MHz für kleinere Magneten und höhere Leistungsdichte.
- Reduzieren Sie Schaltverluste, um den Wirkungsgrad zu verbessern und die Vorspannungsschaltung zu vereinfachen.
- Integrieren Sie Treiber und Schutz, um das Design zu vereinfachen und Parasitäreffekte von Schleifen zu reduzieren.
Achieving GaN Products With Lifetime Reliability
Application of GaN FET in Humanoid Robots
Referenzdesign für einphasigen AC/DC-Gleichrichter 3,6 kW, 54 V mit ausschließlich GaN-Schaltern
Vorgestellte Produkte für GaN-Leistungsstufe
Verbessern der Leistung & Vereinfachen des Stromversorgungsdesigns
Unsere AC/DC-Produkte mit integrierter GaN-Technologie wurden für Anwendungen der nächsten Generation entwickelt, einschließlich Adapter, Haushaltsgeräte, Serverstromversorgung und Ladegeräte. Durch die Integration von Hochleistungs-GaN-HEMTs wie im UCG28826 sind diese Lösungen in Bezug auf Leistungsdichte, hohen Wirkungsgrad und geringen Standby-Stromverbrauch branchenführend.
- Vereinfachen Sie das Design und verbessern Sie den Wirkungsgrad mit Selbstvorspannung und hilfsmittelfreier Sensorik.
- Reduzieren Sie die Materialkosten durch die Integration von Hochspannungsanlauf, X-Kondensatorentladung und Schutzfunktionen.
- Unterstützen Sie die EMV-Konformität mit quasiresonantem Schalten, Burst-Modus-Betrieb und Anstiegsratensteuerung.
How an auxless GaN flyback converter can solve AC/DC adapter design challenges (Rev. A)
65-W-USB-C®-Ladegerät-Demo mit selbstvorspannendem GaN-Flyback
Referenzdesign eines USB-Power-Delivery-Ladegeräts mit GaN-Flyback-Wandler mit Selbstvorspannung
Abwärts- und Aufwärtswandler mit integrierten GaN-FETs
Diese Lösungen wurden für kleinere, leichtere und effizientere Stromversorgungssysteme entwickelt und reduzieren die Kompromisse zwischen Größe, Wirkungsgrad und Leistung, die in herkömmlichen Systemen vorhanden sind. Durch die Nutzung fortschrittlicher GaN-Technologie können Entwickelnde eine höhere Leistung erzielen, als es mit Designs auf Siliziumbasis möglich ist.
- Liefern Sie höhere Leistung in kleineren Lösungsgrößen.
- Erzielen Sie einen hohen Wirkungsgrad für anspruchsvolle Hochleistungsanwendungen.
- Vereinfachen Sie Ihr Design, indem Sie GaN-FETs, Controller, Treiber und Bootstrap-Schaltkreis in einem Gehäuse integrieren.
GaN-fähiger Vierphasen-Abwärtswandler, 2 kW, 48 V–12 V, Referenzdesign für 1/4-Brick-Leistungsmodul
Referenzdesign für synchronen GaN-Aufwärtswandler mit 3 V bis 42 V
Sorgen für höhere Effizienz, Leistungsdichte & gleichmäßiger Steuerung
Unsere integrierten GaN-Motortreiber, einschließlich der branchenführenden intelligenten GaN-Stromversorgungsmodule (Intelligent Power Modules, IPMs), bieten einen Inverterwirkungsgrad von > 99 %, verbessern die thermische Leistung und minimieren Leistungsverluste. Für Anwendungen wie Haushaltsgeräte, Robotik, E-Bikes, Drohnen und Elektrowerkzeuge bieten unsere GaN-Treiber eine überlegene harmonische Steuerung und sorgen so für leiseren Betrieb, gleichmäßigere Leistung und präzise Motorsteuerung. Dies reduziert Systemkosten und Energieverbrauch und ermöglicht kompakte Designs, die Wirkungsgradanforderungen entsprechen.
- Reduzieren Sie die Platinengröße um über 50 % mit integrierten GaN-Halbbrücken-Leistungsstufen.
- Die Leistungsverluste bei hohen Schaltfrequenzen (100 kHz) um bis zu 50 % reduzieren.
- Minimieren Sie die Totzeit (< 150 ns) und optimieren Sie die Schaltung, um Stromverzerrung zu reduzieren und eine bessere Akustik zu erzielen.
How Three-Phase Integrated GaN Technology Maximizes Motor-Drive Performance
Effiziente GaN-IPMs
Referenzdesign für Robotergelenk-Motorsteuerung mit 48 V, 1 kW und Industriekommunikation
Ressourcen finden, um loszulegen
Revolutionieren von Hochspannungsversorgung mit GaN von TI
Revolutionieren Sie Ihr Hochspannungssystem mit GaN von TI. Sehen Sie, wie unsere GaN-Technologie es Ingenieuren ermöglicht, die Markteinführungszeit für Hochspannungsumwandlungsdesigns zu verkürzen und gleichzeitig die Systemkosten und die Umweltbelastung zu senken.
3 Gründe, warum GaN das Power-Management verändert
Vorgestellte Anwendungen
Transformation der Telekommunikations- und Serverleistung für die Computing-Anforderungen von morgen
Entwickeln Sie Telekommunikations- und Serverstromversorgungssysteme für Speicher, Cloud und Hochleistungs-Computing unter Verwendung unserer GaN-Bausteine. Diese Bausteine unterstützen Sie dabei, anspruchsvolle Effizienzanforderungen zu erfüllen, welche die Standards bis zu 80 PLUS® Titanium unterstützen und einen Wirkungsgrad der Leistungsfaktorkorrektur (Power-Factor Correction, PFC) von über 99 % erzielen. Ermöglichen Sie Schaltfrequenzen von über 500 kHz in isolierten DC/DC-Wandlern und reduzieren Sie die Magnetgrößen bei gleichzeitiger Minimierung parasitärer Verluste mit integriertem Design.
Revolutionieren der Energiespeicherung mit unübertroffener Effizienz und Dichte
Entwickeln Sie Solar- und Energiespeichersysteme mit GaN-Bausteinen, um eine kleinere, effizientere AC/DC-Stromwandlung zu erreichen. GaN ermöglicht einen bidirektionalen Leistungsfluss, der eine nahtlose Integration der Energiespeicherung in Solarwechselrichter ermöglicht und die Abhängigkeit vom Netz reduziert. Diese Lösungen bieten eine bis zu dreimal höhere Leistungsdichte (> 1,2 kW/L) als herkömmliche Wandler mit einer um 20 % besseren Dichte als SiC-FETs durch Hochfrequenz-GaN-Schaltung (140 kHz). Die GaN-Technologie reduziert die Systemkosten durch kleinere Magneten und einfachere Topologien im Vergleich zu 2-stufigen SiC-Designs.
Versorgen von Alltagsgeräte mit unübertroffener Leistung
Unsere integrierten energieeffizienten GaN-Bausteine bieten außergewöhnliche Leistungsdichte und Wirkungsgradvorteile für Anwendungen, die Verbrauchende täglich nutzen, wie z. B. Mobiltelefon- und Laptop-Adapter, TV-Netzteile und USB-Wandsteckdosen. Mit einer Systemeffizienz von über 95 % können diese Lösungen die Größe von AC/DC-Verbraucherlösungen um bis zu 50 % reduzieren, während ihre integrierten Strommessfunktionen den Wirkungsgrad weiter verbessern und den Platzbedarf auf der Platine minimieren.
Erzielen Sie mit unserer GaN-Technologie eine hohe Leistungsdichte in Elektrofahrzeugen
Die nächste Generation von einphasigen AC-On-Board-Ladegeräten (On-Board Chargers, OBCs) und DC/DC-Wandlern von hoher zu niedriger Spannung in Hybridelektrofahrzeugen (Hybrid-Electric Vehicles, HEV) und Elektrofahrzeugen (Electric Vehicles, EV) nutzen GaN-Leistungsbausteine zum Erreichen einer Schaltung bei höheren Frequenzen und zum Verringern der Magnetgröße. So erreichen sie eine höhere Leistungsdichte als Alternativen auf Basis von Silizium oder SiC. Diese Lösungen bieten eine höhere Leistung als SiC bei äquivalenten Volumina, mit Schaltfrequenzen von über 500 kHz für CLLLC und 120 kHz für PFC, während sie gleichzeitig einen kombinierten Wirkungsgrad auf Systemebene von 96,5 % erreichen. Sie verfügen über integrierte Gate-Treiber, die das Design auf Systemebene erheblich vereinfachen.
Erzielen Sie mit unseren GaN-Bausteinen eine höhere Energieeffizienz und einen kleineren Formfaktor bei Motorantrieben für Heizung, Lüftung und Klimatisierung (HLK) und Haushaltsgeräte
Effiziente Motorantriebe sind unverzichtbar, damit Haushaltsgeräte und HLK-Systeme weltweit die strengen Energiestandards erfüllen können. Unser Portfolio an GaN-Leistungsstufen und intelligenten Leistungsmodulen (Intelligent Power Modules, IPMs) bietet einen höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu IGBTs und MOSFETs und reduziert so Systemgröße und -kosten. Diese Lösungen erreichen Leistungsstufen von Motorantrieben mit einem Wirkungsgrad von mehr als 99 % durch geringere Schaltverluste. Gleichzeitig minimieren ihre geringe Größe, der hohe Integrationsgrad und die natürlichen Kühlfunktionen die Systemabmessungen und -kosten weiter und bieten außerdem eine verbesserte Akustik bei höheren Schaltfrequenzen von bis zu 60 kHz und geringere Totzeit.