질화 갈륨(GaN) IC

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

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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 전환합니다. TI의 GaN IC는 전기 자동차용 통신, 서버, 모터 드라이브, 랩톱 어댑터 및 온보드 충전기의 광범위한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

GaN IC 찾기

LMG3522R030 신규

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

Approx. price (USD) 1ku | 12.54
LMG2610 신규

통합 드라이버, 보호 및 전류 감지 기능이 있는 ACF용 650V 170/248mΩ GaN 하프 브리지

Approx. price (USD) 1ku | 6.48
LMG3422R050 신규

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

Approx. price (USD) 1ku | 7.94
LMG3425R050 신규

통합 드라이버, 보호, 온도 보고, 이상적인 다이오드 모드 기능이 있는 600V 50mΩ GaN FET

Approx. price (USD) 1ku | 11.676
LMG3425R030 신규

통합 드라이버, 보호, 온도 보고, 이상적인 다이오드 모드 기능이 있는 600V 30mΩ GaN FET

Approx. price (USD) 1ku | 10.87
LMG3422R030 신규

통합 드라이버, 보호 및 온도 보고 기능이 있는 600V 30mΩ GaN FET

Approx. price (USD) 1ku | 10.764

TI GaN 기술의 이점

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개별 GaN FET보다 빠른 스위칭 속도

일체형 드라이버가 탑재된 GaN FET는 스위칭 속도가 150V/ns까지 도달할 수 있습니다. 이러한 스위칭 속도가 저인덕턴스 패키지와 결합되면서 손실을 줄이고, 깔끔한 스위칭을 구현하면서 링잉을 최소화합니다.

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더 작은 자기 부품, 더 높은 전력 밀도

빠른 스위칭 속도가 지원되는 GaN 디바이스를 사용하면 500kHz 이상의 스위칭 주파수를 달성할 수 있어 자기 부품 크기를 최대 60% 줄일 수 있고, 성능 향상과 시스템 비용 절감을 실현할 수 있습니다.

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안정성을 위해 설계

GaN 디바이스는 독점 기술 기반 GaN-on-Si 프로세스와 4천만 시간이 넘는 신뢰성 테스트, 보호 기능을 바탕으로 고전압 시스템을 안전하게 보호할 수 있도록 설계되어 있습니다.

GaN을 선택하는 이유

GaN 기술 이해

GaN은 기존의 실리콘 전용 기반 솔루션보다 더 높은 전력 밀도, 더 안정적인 작동 및 향상된 효율성을 제공합니다. TI의 기술 페이지에서 전원 트랜지스터 기술에 대한 자세한 내용을 알아보고, 주요 GaN 애플리케이션을 검색하고, 고객의 의견을 경청하고, TI GaN 제품으로 향후 전원 설계의 무게, 크기 및 비용을 최소화하는 데 어떤 도움이 되는지 직접 확인해 보십시오.

기술 리소스

Application note
Application note
Thermal Performance of QFN12x12 Package for 600V, GaN Power Stage (Rev. A)
열 관리로 고전력 설계의 성패가 결정될 수 있습니다. TI의 QFN 12 x 12 패키지는 애플리케이션에서 탁월한 성능을 제공하도록 설계되었습니다. 패키지에 대해 자세히 알아보고 열 설계를 최적화하는 방법에 대한 팁을 읽어보세요.
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White paper
White paper
Direct-drive configuration for GaN devices (Rev. A)
TI의 dMode GaN 디바이스 제품군은 캐스코드 없이 정상적으로 작동합니다. 직접 드라이브 아키텍처 및 그 이점에 대해 자세히 알아보십시오.
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Application note
Application note
Third quadrant operation of GaN
세 번째 사분면에서 GaN의 작동 방식에 대해 자세히 알아보고 데드 타임 손실을 최소화하기 위해 알아야 할 내용을 알아보세요.
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주요 애플리케이션 알아보기

텔레콤 및 서버 전원
TI GaN 기술을 사용하여 96.5%의 총 에너지 효율과 100W/in^3 전력 밀도로 80 Plus® 티타늄 표준을 달성합니다
태양광 및 에너지 저장 시스템
TI GaN 기술을 이용해 양방향 AC/DC 전력 변환 시스템에서 1.2kW/L 이상의 전력 밀도를 달성합니다
배터리 테스트
TI GaN 기술을 이용해 배터리 테스터 시스템에서 채널 밀도는 높이고 AC/DC 컨버터 크기는 줄일 수 있습니다
차량용, OBC 및 DC/DC 컨버터
TI GaN 기술을 이용해 전기 자동차의 고전력 밀도를 구현합니다
HVAC 및 가전제품
TI GaN 디바이스로 HVAC(난방, 환기 및 공조) 및 가전 제품용 PFC 전력 단계를 통해 더 높은 전력 효율과 더 작은 폼 팩터를 실현합니다

TI GaN 기술을 사용하여 96.5%의 총 에너지 효율과 100W/in^3 전력 밀도로 80 Plus® 티타늄 표준을 달성합니다

GaN 디바이스를 이용해 스토리지, 클라우드 기반 애플리케이션, 중앙 컴퓨팅 성능 등을 지원하는 통신 및 서버 시스템을 설계하세요. 에너지 효율을 위한 설계 요구 사항을 충족하기 위해, TI의 설계는 80® Plus 티타늄 표준에 도달하여 99% 이상의 PFC(역률 보정) 효율성을 달성할 수 있습니다.

장점

  • >토템 폴 브리지리스 PFC 토폴로지에서 GaN로 99%의 효율성 실현
  • 절연 DC/DC 컨버터에서 스위칭 주파수 >500kHz로 자기 감소
  • 일체형 게이트 드라이버가 기생 손실을 줄이고 시스템 수준의 설계를 더 쉽게 만듭니다

주요 리소스

레퍼런스 설계
  • PMP20873 – 99% Efficient 1kW GaN-based CCM Totem-pole Power Factor Correction (PFC) Converter Reference Design
  • TIDA-010062 – 1-kW, 80 Plus titanium, GaN CCM totem pole bridgeless PFC and half-bridge LLC reference design
제품
  • LMG3422R030 – 600-V 30-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting
  • LMG3422R050 – 600-V 50-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting
  • LMG3411R150 – 600-V 150-mΩ GaN with integrated driver and cycle-by-cycle overcurrent protection

TI GaN 기술을 이용해 양방향 AC/DC 전력 변환 시스템에서 1.2kW/L 이상의 전력 밀도를 달성합니다

TI GaN 디바이스로 태양광 및 풍력 에너지로 구동되는 시스템을 개발하세요. GaN 디바이스는 더 작으면서 더 효율적인 AC/DC 인버터 및 정류기와 DC/DC 인버터를 설계할 수 있도록 도와드립니다. GaN 지원 양방향 DC/DC 변환을 이용하면 에너지 저장 시스템을 태양광 인버터에 결합하여 그리드에 대한 에너지 종속성을 감소시킬 수 있습니다.

장점

  • 기존 AC/DC 및 DC/DC 컨버터보다 3배 높은 전력 밀도(>1.2kW/L) 및 더 낮은 중량. 
  • 140kHz에서 GaN의 빠른 스위칭 속성은 SiC FET 대비 20% 더 높은 전력 밀도를 제공합니다
  • 2레벨 SiC 토폴로지에 비해 자기장 비용이 저렴해 전체적인 시스템 비용이 절감됩니다

주요 리소스

레퍼런스 설계
  • TIDA-010210 – 11-kW, bidirectional, three-phase ANPC based on GaN reference design
제품
  • LMG3422R030 – 600-V 30-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting
  • LMG3522R030-Q1 – Automotive 650-V 30-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting
  • LMG3422R050 – 600-V 50-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting

TI GaN 기술을 이용해 배터리 테스터 시스템에서 채널 밀도는 높이고 AC/DC 컨버터 크기는 줄일 수 있습니다

일체형 게이트 드라이버가 탑재된 GaN FET로 AC/DC 전원 공급 장치의 크기를 줄이세요. TI의 GaN 디바이스는 MOSFETS 및 SiC FET보다 높은 주파수에서 스위칭하기 때문에 테스트 장비의 테스터 채널 밀도가 획기적으로 개선되고, 전원 공급 장치 과도 응답 시간이 단축됩니다.

장점

  • >토템 폴 브리지리스 PFC 토폴로지에서 GaN로 99%의 효율성 실현
  • DC/DC 단계에서 스위칭 주파수 >200kHz로 1ms 이내에 더 빠른 충전-방전 전환이 가능합니다
  • 일체형 드라이버가 기생 손실을 줄여 시스템 수준 설계를 더 쉽게 만듭니다

주요 리소스

완제품/서브시스템
레퍼런스 설계
  • TIDM-02008 – Bidirectional high density GaN CCM totem pole PFC using C2000™ MCU
  • PMP40690 – 4-kW interleaved CCM totem pole bridgeless PFC reference design using C2000™ MCU and GaN
제품
  • LMG3422R050 – 600-V 50-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting
  • LMG3410R070 – 600-V 70mΩ GaN with integrated driver and protection

TI GaN 기술을 이용해 전기 자동차의 고전력 밀도를 구현합니다

하이브리드 전기 자동차(HEV) 및 전기 자동차(EV)의 차세대 온보드 충전기(OBC) 및 고-저 전압 DC/DC 컨버터는 GaN 전원 장치를 사용하여 더 높은 주파수에서 스위칭하고 자기 크기를 줄입니다. 이렇게 높은 스위칭 주파수와 감소된 크기는 실리콘 및 SiC 기반 OBC에 비해 더 높은 전력 밀도로 이어집니다. 

장점

  • 전력 밀도 3.8kW/L로, 동일한 부피에서 SiC 대비 많은 전력을 만들어냅니다
  • 스위칭 주파수는 CLLLC의 경우 >500kHz, PFC의 경우 120kHz입니다 
  • 시스템 수준 통합 효율성 96.5% 
  • 일체형 게이트 드라이버를 통해 시스템 수준의 설계를 간소화합니다

주요 리소스

제품
  • LMG3522R030-Q1 – Automotive 650-V 30-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting
설계 툴 및 시뮬레이션
  • POWERSTAGE-DESIGNER – Power Stage Designer™ Tool of Most Commonly Used Switch-mode Power Supplies

TI GaN 디바이스로 HVAC(난방, 환기 및 공조) 및 가전 제품용 PFC 전력 단계를 통해 더 높은 전력 효율과 더 작은 폼 팩터를 실현합니다

PFC(Power-Factor Correction) 전력 단계는 EN6055와 같은 새로운 에너지 표준을 충족하기 위해 HVAC(난방, 환기 및 공조) 시스템에 필요합니다. GaN 전력 단계는 절연 게이트 양극 트랜지스터(IGBT)와 비교했을 때 효율성이 높아 자기, 히트 싱크 크기 및 총 시스템 비용이 절감됩니다.

장점

  • 최대 60kHz의 높은 스위칭 주파수로 자기 크기를 줄입니다
  • 스위칭 손실의 감소를 통해 전력 단계에서 효율성 >99%를 실현합니다
  • 크기가 작고 자연적인 냉각 기능이 있어 설계 크기와 비용을 절감할 수 있습니다

주요 리소스

레퍼런스 설계
  • TIDA-010203 – 4-kW single-phase totem pole PFC reference design with C2000 and GaN
제품
  • LMG3422R030 – 600-V 30-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting
  • LMG3422R050 – 600-V 50-mΩ GaN FET with integrated driver, protection and temperature reporting

설계 및 개발 자료

Reference design
11-kW, bidirectional, three-phase ANPC based on GaN reference design

This reference design provides a design template for implementing a three-level, three-phase, gallium nitride (GaN) based ANPC inverter power stage. The use of fast switching power devices makes it possible to switch at a higher frequency of 100 kHz, reducing the size of magnetics for the filter (...)

Reference design
4-kW single-phase totem pole PFC reference design with C2000 and GaN
This reference design is a 4-kW CCM totem-pole PFC with F280049/F280025 control card and LMG342x EVM board. This design demos a robust PFC solution, which avoids isolated current sense by putting the controller's ground in the middle of a MOSFET leg. Benefitting from non-isolation, AC current (...)
Reference design
GaN-based, 6.6-kW, bidirectional, onboard charger reference design
The PMP22650 reference design is a 6.6-kW, bidirectional, onboard charger. The design employs a two-phase totem pole PFC and a full-bridge CLLLC converter with synchronous rectification. The CLLLC utilizes both frequency and phase modulation to regulate the output across the required regulation (...)

질화 갈륨(GaN) IC 관련 레퍼런스 디자인

레퍼런스 설계 선택 툴을 사용하여 애플리케이션 및 매개 변수에 가장 적합한 설계를 찾을 수 있습니다.