Power management Gallium nitride (GaN) ICs

Power management

질화 갈륨(GaN) 전원 장치

TI의 GaN 전원 장치 포트폴리오를 통해 모든 전력 레벨에서 전력 밀도와 안정성 극대화

게이트 드라이버 및 GaN 전원 장치가 통합된 질화 갈륨(GaN) FET 제품군은 수명 안정성과 비용 이점이 있는 가장 효율적인 GaN 솔루션을 제공합니다. GaN 트랜지스터는 스위칭 손실을 낮출 수 있는 잠재력을 제공하는 실리콘 MOSFET보다 훨씬 빠르게 전환할 수 있습니다. TI의 GaN 트랜지스터는 전기 자동차용 통신, 서버, 모터 드라이브, 랩톱 어댑터 및 온보드 충전기의 광범위한 애플리케이션에 사용되고 있습니다.


GaN이란 무엇입니까?

낮은 스위칭 손실 및 더 높은 주파수 작동을 포함하여 전력 컨버터 시스템에 대한 질화 갈륨 및 그 이점에 대해 자세히 알아보십시오.


두 배의 속도, 절반의 손실

통합 드라이버를 갖춘 GaN은 >150 V/ns의 스위칭 속도를 지원하며, 개별 GaN FET에 비해 손실이 절반으로 줄었습니다. 이 제품은 인덕턴스가 낮은 패키지와 결합하여 모든 전력 애플리케이션에서 깨끗한 스위칭과 최소한의 링잉을 제공합니다.


수명 안정성

TI GaN-on-실리콘 프로세스는 제조, 조립 및 테스트를 위해 100% 내부 제조 설비를 활용하여 내부 소유 용량과 최고 수준의 제품 품질을 제공합니다.

GaN에 대해 알아보기

넓은 밴드갭 반도체는 고전압 시스템에 많은 이점을 제공합니다. GaN과 SiC(실리콘 카바이드) 선택 시기를 자세히 알아보십시오.

TI의 dMode GaN 디바이스 제품군은 캐스코드 없이 정상적으로 작동합니다. "직접 드라이브" 아키텍처 및 그 이점에 대해 자세히 알아보십시오

통합 게이트 드라이버로 GaN의 성능이 어떻게 최적화되고 기생 인덕턴스를 최소화하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.

전력의 추세

전력 관리는 우리 생활에 전자 제품이 계속해서 녹아들 수 있도록 하는 동력의 중심에 있습니다. 수십 년 동안 TI는 설계에 가장 적합한 전원 장치를 제공하기 위한 새로운 프로세스, 패키지, 회로 설계 기술을 개발하는 데 앞장서 왔습니다. 전원 밀도를 해결하도록 설계된 아래에서 TI의 주요 GaN 디바이스를 확인해 보십시오.

전력 밀도를 위한 통합 드라이버 보호 기능을 갖춘 GaN FET

GaN FET는 기존 실리콘 FET에 비해 본질적으로 탁월한 성능을 가지고 있어 엔지니어가 전력 설계의 경계를 확장하고 새로운 수준의 전력 밀도와 효율을 달성할 수 있습니다. AC/DC 전원 공급 장치와 같은 컨수머 애플리케이션에서 최대 멀티 kW 3상 컨버터까지 GaN은 이러한 전원 설계의 무게, 크기 및 비용을 줄이면서도 에너지 소비를 줄입니다. GaN의 고속 스위칭은 오늘날 전원 시스템의 모양을 바꾸고 있어 초슬림형 전원 공급 장치, 모터 드라이브 통합 로봇 같은 시장 추세를 실현하고 차세대 데이터 센터 및 5G 정류기에서 200% 이상의 전력 밀도를 달성합니다.

LMG3410R070

600V 70mΩ GaN과 통합 드라이버 및 보호

LMG3422R050

통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 600V 50mΩ GaN FET

LMG3522R030-Q1

통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 오토모티브 650V 30mΩ GaN FET

주요 질화 갈륨(GaN) 레퍼런스 디자인

6.6kW 3상, 3레벨 ANPC 인버터/PFC 양방향 전력계 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 디자인은 3레벨, 3상, 실리콘 카바이드/질화 갈륨(SiC/GaN) 기반 ANPC 인버터 전력계 구현을 위한 설계 템플릿을 제공합니다.

C2000 및 GaN을 지원하는 4kW 단상 토템 폴 PFC 레퍼런스 디자인

이 레퍼런스 디자인은 데이터 센터, 텔레콤 정류기, 산업용 및 가전제품 등 AC-DC 전원 공급 장치에서 99.1% 피크 효율을 지원하는 견고한 PFC 솔루션을 제공합니다

GaN 기반, 6.6kW, 양방향, 온보드 충전기 레퍼런스 디자인

이 레퍼런스 디자인은 3.8kW/L의 오픈 프레임 전력 밀도를 통해 96.5%의 피크 시스템 효율을 달성하는 전기 자동차를 위한 6.6kW 양방향 온보드 충전기입니다.

오토모티브 GaN

TI의 새로운 오토모티브 GaN FET는 기존 Si 또는 SIC 솔루션에 비해 전기 자동차(EV) 온보드 충전기 및 DC/DC 컨버터의 크기를 최대 50% 줄여 전기 자동차에 더 낮은 설계 비용으로 시스템 안정성을 높일 수 있는 확장된 배터리 범위를 제공합니다.

GaN 발전 전기 자동차

TI의 GaN FET 기능:

  • 빠른 스위칭, 2.2MHz 통합 게이트 드라이버
  • 두 배의 전력 밀도로 99%의 효율 달성
  • 기존 솔루션 대비 59%의 전력 자석 크기 감소

자세한 내용은 LMG3522R030-Q1을 참조하십시오.

가장 효율적이고 안정적인 GaN

GaN에 대한 TI의 통합 접근 방식은 소형 단일 칩 솔루션, 최적화된 게이트 드라이브 레이아웃으로 인한 높은 효율, 과전류 보호 기능이 통합된 높은 안정성 및 4천만 시간의 디바이스 안정성 시간으로 설계의 용이성을 제공합니다. 150mΩ ~ 30mΩ의 디바이스를 사용하는 모든 애플리케이션에 대한 GaN 솔루션이 있습니다.

시작

세 번째 사분면에서 GaN의 작동 방식에 대해 자세히 알아보고 데드 타임 손실을 최소화하기 위해 알아야 할 내용을 알아보세요.

TI의 GaN 디바이스 제품군은 상단 및 하단 측 냉각 QFN 패키지 모두에서 제공됩니다. 열 성능에 대해 자세히 알아보십시오.

이상적 다이오드 모드는 일부 TI GaN 디바이스의 고유한 기능으로 데드 타임 손실을 최소화합니다. 작동에 대해 자세히 알아보세요.