Firma Texas Instruments ogłosiła dostępność próbek stopni mocy opartych na tranzystorach FET wykonanych z azotku galu (GaN) o rezystancji włączenia 70 m? i wydajności 600 V. Stanowią one pierwsze na rynku wysokonapięciowe układy sterowników wykonane z materiału GaN. Nowy stopień mocy LMG3410 o wydajności 12 A w połączeniu z układami analogowymi TI oraz cyfrowymi kontrolerami zasilania pozwalają projektantom na tworzenie mniejszych urządzeń o większej sprawności i wydajności w porównaniu do rozwiązań z krzemowymi tranzystorami FET. Te cechy są szczególnie istotne w takich zastosowaniach, jak izolacja systemów przemysłowych dużej mocy, telekomunikacja, klastry obliczeniowe oraz źródła energii odnawialnej. 

Przeprowadzono ponad 3 miliony godzin testów pod kątem bezawaryjności, dzięki czemu układ LMG3410 zapewnia projektantom systemów zasilania niezawodność. Pozwala on wykorzystać potencjał azotku galu w nowych architekturach zasilaczy, których realizacja do tej pory nie była możliwa.

Dzięki zintegrowanemu sterownikowi i właściwościom takim, jak zerowy prąd w stanie przejściowym, układ LMG3410 zapewnia stabilną pracę, zwłaszcza w urządzeniach kluczowanych – może obniżyć straty przełączania nawet o 80%. W odróżnieniu od pojedynczych tranzystorów GaN FET, łatwy w użyciu układ LMG3410 zawiera zintegrowane zabezpieczenia przeciwprądowe, przed zbyt niskim napięciem i wysoką temperaturą.

Układ LMG3410 jest pierwszym zintegrowanym układem półprzewodnikowym zawierającym tranzystor FET wykonany z azotku galu (GaN) stworzonym przez TI. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w rozwoju technologii i procesu produkcji TI, nowe układy GaN mogły powstać w fabryce przystosowanej do produkcji układów krzemowych. Ich możliwości przekraczają typowe standardy narzucane przez organizację JEDEC, zapewniając trwałość i niezawodność w wymagających zastosowaniach. Projekt obudowy zapewnia łatwość użycia, pomagając zaadoptować układy GaN w systemach zasilania, takich jak kontrolery współczynnika mocy (PFC), przetwornice AC/DC, wysokonapięciowe zasilacze szyny DC oraz inwertery słoneczne.

Najważniejsze cechy LMG3410

• Podwójna gęstość mocy. Stopień zasilania 600 V zapewnia o 50% mniejsze straty mocy w układzie PFC z wzmacniaczem przeciwsobnym (totem-pole) w porównaniu z najlepszymi krzemowymi korektorami współczynnika mocy. Dzięki temu całe urządzenie jest tańsze i ma wyższą sprawność, co pozwala na zmniejszenie rozmiaru zasilacza nawet o połowę.
• Zmniejszona indukcyjność pasożytnicza obudowy. Nowe układy mieszczą się w obudowach QFN bez wyprowadzeń o wymiarach 8 x 8 mm. Konstrukcja obudowy obniża straty mocy, narażenie komponentów na wysokie napięcie i interferencje elektromagnetyczne (EMI) w porównaniu do dyskretnych rozwiązań GaN.
• Możliwość tworzenia nowych topologii. Zapewniany przez GaN zerowy ładunek w stanie przejściowym umożliwia projektowanie nowych topologii, w tym LLC oraz przeciwsobne układy PFC. Oznacza to zwiększenie uzyskanej gęstości mocy i sprawności.

 Aby pomóc inżynierom w wykorzystaniu technologii azotku galu w ich projektach zasilaczy, TI wprowadza również inne produkty należące do ekosystemu GaN. Moduł testowy LMG5200POLEVM-10 jest zasilaczem POL, który zawiera nowy kontroler TPS53632P z tranzystorem GaN FET wraz ze stopniem mocy GaN FET LMG5200. To rozwiązanie pozwala osiągnąć sprawność do 92% w zastosowaniach przemysłowych, w telekomunikacji i centrach danych.

TI ma w ofercie zestaw projektowy złożony z karty zawierającej mostek H i cztery układy LMG3410. Drugi zestaw zawiera płytkę ewaluacyjną z kompletnym systemem. Oba zestawy można wykorzystać razem, aby natychmiast rozpocząć testowanie i projektowanie. Zestawy są dostępne w zamówieniach za pośrednictwem TI store, a ich ceny to odpowiednio 299 oraz 199 USD.

Więcej szczegółów znajduje się pod adresem www.ti.com/lmg3410-pr-eu.