整合電晶體和驅動元件,意法大幅提升 GaN 充電效率

作者 | 發布日期 2020 年 10 月 07 日 11:56 | 分類 晶片 , 能源科技 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


為提升電源充電效率及消費性電子、工業充電器,以及電源轉接器的開發速度,意法半導體(ST)宣布首款嵌入矽基半橋驅動晶片和一對氮化鎵(GaN)電晶體的 MasterGaN 平台。MasterGaN 特點在於,是首個封裝整合矽基驅動晶片和 GaN 功率電晶體的解決方案,相較矽充電器和轉接器,其尺寸縮小80%,重量減輕70%,且充電速度提升 3 倍。

GaN 技術使電力裝置能夠處理更大功率,同時裝置本身將變得更小、更輕,而且更節能。這些改良將會改變智慧型手機超快充電器和無線充電器、PC 和遊戲機的 USB-PD 高功率配置轉接器、太陽能儲電系統、不斷電供應系統或高階OLED電視機,還有雲端伺服器等工業應用。

不過,在目前的 GaN 市場上,功率電晶體和驅動 IC 通常是離散元件,這使設計人員必須學習兩者間的協同作業,以達到最佳性能。為此,ST 將 GaN 電晶體和驅動 IC 整合成同一元件(MasterGaN),不僅縮短產品上市時間,同時還使封裝變得更小、更簡單、電路元件更少,而且系統變得可靠性更高。透過 GaN 技術和整合式產品的優勢,採用新產品的充電器和轉接器將相較普通矽基解決方案尺寸縮減 80%,重量亦降低了 70%。

據悉,MasterGaN1 整合兩個半橋配置的 GaN 功率電晶體和半橋驅動晶片, 9mm x 9mm GQFN 薄型封裝確保高功率密度,滿足高壓應用。另外,該產品系列有多種不同的 GaN 電晶體尺寸,並以腳位相容的半橋產品形式供貨,方便工程師升級現有系統,並盡可能降低更改硬體的程序。

同時,在高階的高效能拓撲結構中,例如,帶有源鉗位的反激或正激式變換器、諧振無橋圖騰柱功率因數校正器(PFC),以及在 AC/DC和DC/DC 變換器,以及 DC/AC 逆變器中使用的其它軟開關和硬開關拓撲,低導通損耗和無體二極體恢復兩大特性,使 GaN 電晶體可以提供卓越的效能和更高的整體性能。

意法半導體執行副總裁、類比產品分部總經理 Matteo Lo Presti 表示,MasterGaN 產品平台透過 ST 經過市場檢驗的專業知識和設計能力,再整合高壓智慧功率 BCD 製程與 GaN 技術而成,能夠加速開發兼具節省空間、高效能的產品。

(首圖來源:意法半導體)