0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

650 V-GaN和SiGe整流器解决方案

李辉 来源:法规处发 作者:法规处发 2022-08-08 08:09 次阅读

Nexperia在 TO-247 和专有 CCPAK 表面贴装封装中采用下一代高压 GaN HEMT H2 威廉希尔官方网站 的新系列GaN FET 解决方案将主要面向汽车、5G 和数据中心应用。Nexperia 还发布了具有 120 V、150 V 和 200 V 反向电压的硅锗 (SiGe) 整流器新解决方案,这些解决方案结合了肖特基同类产品的高效率和快速恢复二极管的热稳定性。

新器件在通态电阻方面提供卓越的性能,并通过级联配置简化设计,无需驱动器和控件。

“我们发现机架式电源对电信服务器的吸引力。即使在 5g 数据中,数据农场也需要越来越高的效率,在所有输出范围内的效率肯定超过 90%,这使您进入钛级。而且,这就是我们发现对我们的产品组合的需求量更大的地方,“Nexperia 总经理 Michael LeGoff 说。

汽车制造商和其他系统的设计人员正在更高的温度下运行,并且越来越多地推动更高的效率——无论是出于小型化、性能、监管或其他原因。针对汽车、通信基础设施和服务器市场,新型 1-3 A SiGe 整流器在 LED 照明、发动机控制单元或燃料喷射等高温应用中特别有利。

“在理想的世界中,设计师会使用肖特基二极管,因为它们效率很高,正向电压很低,开关速度很快;它们唯一的问题是,首先,它们不适用于如此高的电压。因此,它们不太容易找到电压,比如说大约150或200伏,因为它们变得非常低效,而且在热方面也不是这样Nexperia的产品经理Jan Fischer说,这是稳定的。

他继续说道,“当你在非常高的温度下操作它们时,它们往往会进入一种称为热失控的效应。这就是为什么对于泄漏电流非常敏感的高温应用,我们的客户通常使用 pn 整流器,但反过来,这些整流器效率不高,因为它们具有非常高的正向电压和高传导损耗. 我们相信,硅锗整流器可以兼具两全其美,因为它们提供像肖特基二极管一样的低 Vf 和 pn 整流器的热稳定性。”

GaN Nexperia 解决方案

GaN 晶体管比硅 MOSFET 更快、更小。GaN 的性能表明效率和性能得到了显着提高,从而带来了一些硅威廉希尔官方网站 无法实现的新应用。

新的 GaN 威廉希尔官方网站 使用外延通孔,将缺陷和模具尺寸减少了大约 24%。[R DS(ON)也减少到只有41毫欧(最大,35毫欧(典型值),在25℃)与在传统的TO-247初始版本。使用 CCPAK 表面贴装版本,降低将进一步增加,最高可达 39 mΩ(在 25 °C 时最大为 33 mΩ,典型值)。由于这些部件被配置为级联器件,因此它们也很容易使用标准 Si MOSFET 驱动器进行驱动。CCPAK 表面贴装版本 GAN039 将符合 AEC-Q101 的汽车应用要求。

“它还允许我们提高 R DS (on) 水平,但仍使用相同的共源共栅配置。我们看到动态特性提高了约 15%。将采用该工艺已获批准的下一代威廉希尔官方网站 发布的两种产品采用 TO247 封装,可为您提供大约 41 mohm 的RDS(on),我们还将发布采用 CCPAK 表面贴装封装的相同芯片在顶部和底部冷却选项。CCPAK 将成为我们认为的行业领先的表面贴装设备。” 迈克尔·勒戈夫说。

CCPAK 表面贴装采用创新和成熟的铜夹封装威廉希尔官方网站 来代替内部连接线。这减少了寄生损耗,优化了电气和热性能并提高了可靠性:寄生电感降低了 3 倍,从而降低了开关损耗和 EMI,与引线键合解决方案相比具有更高的可靠性。

poYBAGHFVL6APYY_AABXbjZPyys776.jpg

图 1:Nexperia 的解决方案

CCPAK GaN FET 提供顶部或底部冷却配置。

硅锗解决方案

锗硅 (SiGe) 整流器结合了肖特基整流器的效率和快速恢复二极管的热稳定性,使工程师能够优化他们的 100-200V 电源设计。对于许多电路设计而言,主要挑战是:每个空间集成更多功能、最高效率设计和系统小型化。SiGe 整流器是一种理想的解决方案,具有高效率、易于热设计和小尺寸等优点。

这些器件适用于汽车行业、服务器市场和通信基础设施中的应用,可在高达 175 °C 的温度下安全运行。SiGe 具有比硅更小的频带、更快的开关频率和更大的电子迁移率,从而提供改进的高频开关行为。Nexperia 开发了多项工艺专利,可满足看似相互冲突的高效和高温操作需求(图 2 和图 3)。

poYBAGHFVMuAWpyyAAAxRWA6RWo867.jpg

图 2:Nexperia 新型 SiGe 整流器的内部结构简化图。

poYBAGHFVNeAc_inAABeqAFYfbA295.jpg

图 3:肖特基和 SiGe 整流器的漏电流与外壳温度的关系。当泄漏电流的增加变得超指数时,就会发生热失控。

为了进一步提高性能,Nexperia 提供的解决方案采用 FlatPower (CFP) 两引脚夹式封装(CFP3 和 CFP5),从而提供出色的散热性能。它还允许引脚对引脚的兼容性以及肖特基整流器和快速恢复整流器的直接替代。

SiGe 器件具有低漏电流(约 1 nA)和更低的传导损耗,从而提高了各种应用的效率。“粗略估计,在与最佳快速恢复二极管相同的热稳定性下,您可以预期效率提高 5% 到 10%,”Jan Fischer 说。

所有设备均通过了 AEC-Q101 汽车使用认证——按照多家汽车制造商的要求,终生通过 2 次 AEC-Q101 测试。其他重要应用包括 LED 照明和通信基础设施。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 半导体
    +关注

    关注

    334

    文章

    27305

    浏览量

    218145
  • 整流器
    +关注

    关注

    28

    文章

    1527

    浏览量

    92406
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    分立式整流器整流原理

    整流器是一种电子器件,其核心功能是将交流电(AC)转换为直流电(DC)。在电子设备和系统中,整流器的应用极为广泛,如电源设备、电子设备、汽车、航空航天等领域。分立式整流器,作为整流器
    的头像 发表于 10-11 10:52 308次阅读

    电源整流器对电镀的影响

    电源整流器作为电镀工艺中的关键设备,扮演着至关重要的角色。它不仅为电镀过程提供稳定的电源,还直接影响电镀层的质量和性能。以下将详细探讨电源整流器对电镀的影响,包括其工作原理、性能特点、对电镀质量的影响以及选型与维护等方面的内容。
    的头像 发表于 10-11 10:35 503次阅读

    快速判定整流器好坏的方法

    整流器是电子设备中至关重要的组件,其主要功能是将交流电转换为直流电。整流器的好坏直接影响到设备的性能和稳定性。因此,快速准确地判断整流器的好坏对于设备的维护和故障排查具有重要意义。
    的头像 发表于 10-11 10:12 1075次阅读

    全波整流器和半波整流器怎么区分?

    全波整流器和半波整流器是电力电子威廉希尔官方网站 中常见的两种整流电路。它们的主要作用是将交流电转换为直流电。尽管它们的目的相同,但它们的工作原理、结构和应用领域有所不同。本文将介绍全波整流器和半波
    的头像 发表于 07-24 10:31 1471次阅读

    半波整流器和全波整流器的区别

    半波整流器和全波整流器是电力电子领域中常见的两种整流器,它们的主要功能是将交流电(AC)转换为直流电(DC),但在工作原理、性能特点、应用场景等方面存在显著的区别。
    的头像 发表于 07-19 11:49 4210次阅读

    整流器的类型和作用

    整流器是一种在电子设备和系统中广泛应用的电路元件,其主要功能是将交流电(AC)转换为直流电(DC)。以下是对整流器的详细解析,包括其定义、类型、作用以及工作原理。
    的头像 发表于 07-19 11:47 4897次阅读

    高频开关整流器功率因数补偿

    开关整流器
    深圳市宝威特电源有限公司
    发布于 :2024年06月20日 11:13:33

    德州仪器推出先进650V三相GaN IPM

    德州仪器 (TI) 推出了适用于 250W 电机驱动应用的先进 650V 三相 GaN IPM。这款全新的 GaN IPM 解决了工程师在设计大型家用电器及加热、通风和空调 (HVA
    的头像 发表于 06-18 14:24 749次阅读

    恒功率整流器是什么意思#开关电源

    电源整流器
    深圳市宝威特电源有限公司
    发布于 :2024年06月18日 09:43:01

    PANJIT推出高性能通用型整流器

    在现代工业、商业、车用及家用设备中,整流器发挥着举足轻重的作用。为了满足这一需求,PANJIT积极研发并推出了两款优化的1600V通用型整流器——PGR6016PT和PGR9016PT。这两款
    的头像 发表于 06-07 15:42 521次阅读

    整流电源】高频开关整流器是什么

    整流器
    深圳市宝威特电源有限公司
    发布于 :2024年05月30日 09:28:39

    具有集成驱动650V 270mΩ GaN FETLMG3616数据表

    电子发烧友网站提供《具有集成驱动650V 270mΩ GaN FETLMG3616数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 03-21 10:19 0次下载
    具有集成驱动<b class='flag-5'>器</b>的<b class='flag-5'>650V</b> 270mΩ <b class='flag-5'>GaN</b> FETLMG3616数据表

    影响整流器性能的因素

    影响整流器性能的因素  整流器是一种将交流电转换为直流电的电子设备,广泛应用于电能转换和电源供应领域。整流器的性能直接影响着电力系统的稳定性和效率,因此了解影响整流器性能的因素对于设计
    的头像 发表于 01-30 17:26 1712次阅读

    60 V,3 A肖特基势垒整流器PMEG6030EXE数据手册

    电子发烧友网站提供《60 V,3 A肖特基势垒整流器PMEG6030EXE数据手册.pdf》资料免费下载
    发表于 01-08 17:04 0次下载
    60 <b class='flag-5'>V</b>,3 A肖特基势垒<b class='flag-5'>整流器</b>PMEG6030EXE数据手册

    60 V,2 A肖特基势垒整流器PMEG6020EXE数据手册

    电子发烧友网站提供《60 V,2 A肖特基势垒整流器PMEG6020EXE数据手册.pdf》资料免费下载
    发表于 01-08 17:01 0次下载
    60 <b class='flag-5'>V</b>,2 A肖特基势垒<b class='flag-5'>整流器</b>PMEG6020EXE数据手册