5, Texas Instruments

LMG3622 от Texas Instruments - это 650 В 120 мОм GaN силовой FET для импульсных источников питания. LMG3622 упрощает проектирование и уменьшает количество компонентов благодаря интеграции силовых FET и драйверов затвора в корпусе QFN размером 8 ммx5,3 мм.

100-вольтовые GaN-преобразователи Texas Instruments LMG2100R044 и LMG3100R017 позволяют разработчикам уменьшить размеры силовых решений для средневольтных приложений более чем на 40 процентов и достичь превосходной плотности мощности (более 1,5 кВт/в3) благодаря более высокой частоте переключения GaN-технологии. Новое семейство устройств преобразования энергии также снижает потребляемую мощность при переключении на 50 % по сравнению с решениями на основе кремния и обеспечивает выходную мощность на 98 % и более при меньшей выходной емкости и меньших потерях в приводе затвора. Например, в фотоэлектрических инверторных системах более высокая плотность и эффективность позволяет накапливать и генерировать больше энергии от одной и той же солнечной панели, при этом уменьшая размер всей микроинверторной системы.

6、PI

Компания PI представила 900-вольтовые PowiGaN-чипы для автомобильных, бытовых и промышленных применений - серию InnoSwitch-3. Серия InnoSwitch-3 представляет собой высокоинтегрированное решение для обратного хода. Микросхемы объединяют первичную и вторичную цепи в одном корпусе, используют быстрый метод обратной связи с цифровой изоляцией FluxLink™ и потребляют менее 10 мВт мощности холостого хода. Микросхемы на основе PowiGaN достигают КПД до 95% во всем диапазоне нагрузок и выходной мощности до 100 Вт без радиатора в закрытых адаптерах. Чип на основе PowiGaN с КПД до 95 % во всем диапазоне нагрузок и выходной мощностью до 100 Вт в закрытых адаптерах без радиатора.

7. EPC

EPC2361, GaN (нитрид галлия) FET с низким сопротивлением включения 1mΩ, выпускается в компактном корпусе QFN (3 мм x 5 мм), что не только экономит место, но и повышает плотность мощности системы. Его сопротивление включения составляет всего 1 мОм, что позволяет удвоить плотность мощности по сравнению с предшественником, что приводит к значительному повышению эффективности преобразования энергии и снижению энергопотребления и проблем с тепловыделением. Кроме того, максимальное значение RDS(on) EPC2361 и площадь изделия составляют всего 15 мОм*мм², что более чем в пять раз меньше, чем у традиционных кремниевых МОП-транзисторов, что позволяет добиться более высокой степени интеграции и производительности, а также создать более эффективное и надежное решение для таких приложений, как DC/DC-преобразование, быстрая зарядка, управление двигателями и MPPT солнечных батарей.

 EPC9159 - это LLC-преобразователь 48В/12В, предназначенный для высокоплотных 48-вольтных серверных источников питания и DC-DC-преобразователей. EPC9159 выпускается в небольшом корпусе размером 17,5 мм x 22,8 мм и имеет плотность мощности 5130 Вт/см3 при номинальной мощности 1 кВт. Это достигается за счет использования GaN-переключателей с высокой частотой переключения как в первичной, так и во вторичной цепи. Топология питания, используемая в конструкции EPC9159, основана на топологии LLC. Применяемая LLC состоит из первичного полного моста, планарного трансформатора с фиксированным коэффициентом трансформации и вторичного центрального синхронного выпрямителя. В первичном полном мосте используются четыре GaN-транзистора EPC2619, 3,3 мОм, рассчитанные на напряжение 80 В, а во вторичном - шесть GaN-транзисторов EPC2067, 1,3 мОм, рассчитанные на напряжение 40 В. EPC9159 достигает 98-процентной эффективности каскада питания при токе 25 А и 96,2-процентной эффективности при полной нагрузке при токе 83 А и напряжении 12 В. Конструкция хорошо подходит для вычислительных приложений высокой плотности, таких как искусственный интеллект и современные игры.

8、EPC Space

EPC7009L16SH, радиационно-стойкая ИС драйвера затвора GaN компании EPC Space, построена на основе запатентованной технологии eGaN IC, позволяющей инженерам-конструкторам раскрыть истинный потенциал технологии eGaN FET. Транзисторы eGaN становятся выбором для космических приложений, требующих более высоких частот переключения, мощности и радиационной стойкости. Области применения EPC7009L16SH включают высокоскоростное DC-DC преобразование, приводы двигателей, силовые переключатели/актуаторы и спутниковые электрические системы.

9, STMicroelectronics

EVLMG1LPBRDR1 и EVLMG4LPWRBR1 - две интегрированные мостовые микросхемы на основе нитрида галлия (GaN). Эти два новых устройства содержат два транзистора GaN HEMT, соединенных в полумост. Такая конфигурация подходит для разработки импульсных источников питания, адаптеров и зарядных устройств, использующих топологию активно-зажатого flyback-преобразователя, активно-зажатого flyback-преобразователя или резонансного преобразователя. Сопротивление включения RDS(on) EVLMG1LPBRDR1 составляет 150 мОм, а номинальный ток - 10 А, что делает его пригодным для приложений мощностью до 500 Вт. Потребляемая мощность холостого хода составляет всего 20 мВт, что обеспечивает высокую эффективность преобразования, позволяя разработчикам соответствовать жестким отраслевым требованиям по мощности в режиме ожидания и средней энергоэффективности. EVLMG4LPWRBR1 предназначен для приложений мощностью до 200 Вт, имеет сопротивление включения RDS(on) 225 мОм и номинальный ток 6,5 А.

Приборы VIPerGaN100 и VIPerGaN65 компании ST выпускаются в корпусах QFN 5 мм x 6 мм для однопереключаемых квазирезонансных (QR) flyback-преобразователей мощностью до 100 Вт и 65 Вт. Каждое устройство включает контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и улучшенный 650-вольтовый GaN-транзистор и позволяет осуществлять регулирование в обратную сторону с помощью стандартной оптопары. Устройство выпускается в корпусе QFN размером 5 мм x 6 мм, а его малые размеры и передовая интеграция обеспечивают превосходную плотность мощности и экономию затрат на материалы (BoM). Технология транзисторов с широкой полосой пропускания повышает эффективность и упрощает терморегулирование. Эта компактная и высокоинтегрированная конструкция ориентирована на импульсные источники питания (SMPS) для зарядных устройств USB-PD, бытовой техники, контроллеров интеллектуальных зданий, освещения, кондиционирования воздуха, интеллектуальных приборов учета и других промышленных приложений.

10、 Quantum Micro

1200-вольтовые GaNFET GPIHV30DFN и GPIHV30SB5L компании Quantum Micro, GPIHV30DFN выполнены в корпусе 8*8 DFN со встроенными выводами, а GPIHV30DDP5L - в корпусе TO263-5. Поскольку GPIHV30DFN упакованы в DFN, для обеспечения надежности переключения силовых устройств под высоким напряжением GaNPower установила расстояние S-D ползучести 2,8 мм, что сохраняет достаточное безопасное расстояние. В то же время в корпусе GPIHV30DDP5L применена уникальная запатентованная конструкция GaNPower, которая включает в себя проводку Кевина и небольшие входные конденсаторы для устройств, чтобы уменьшить импульсное напряжение. Номинальное пробивное напряжение микросхем этой серии составляет 1200 В, и GaNPower увеличила запас по напряжению на 150 В в конструкции микросхемы для обеспечения стабильности работы микросхемы, чтобы избежать переходных скачков, разрушающих компоненты в процессе работы. В то же время сопротивление включения Rds микросхем этой серии составляет 60 Ом, что позволяет снизить потери в системе и повысить эффективность преобразования за счет низкого сопротивления включения. Скорость переключения силовых устройств на основе GaN в этой серии в 10 раз выше, чем у силовых устройств на основе карбида кремния, что делает их очень подходящими для создания бортовых зарядных устройств электромобилей и преобразователей мощности с приводом от двигателя, тем самым увеличивая запас хода электромобиля и снижая выбросы углекислого газа.

11、VisIC

Микросхема V22TG D3GAN компании VisIC, выполненная в усовершенствованном изоляционном корпусе с крыльями чайки и верхним охлаждением, с сопротивлением включения 22 мОм, поддерживает широкий спектр системных конфигураций, включая распараллеливание устройств, полномостовые топологии, полумостовые топологии и схемы коррекции коэффициента мощности (PFC). Соответствует стандарту Q101 для автомобильных приложений, имеет напряжение 650 В и компактные размеры 19,7x13,6 мм (включая выводы). Они также подходят для серверных источников питания, центров обработки данных, солнечных инверторов и различных промышленных применений.

12、Navitas Semiconductor

Силовые микросхемы GaN от Navitas Semiconductor (Navitas) объединяют силовые GaN-транзисторы, привод затвора и функции защиты для управления и защиты силовых GaN-коммутаторов на высокой скорости. NV6169 от Navitas - это 650/800 В мощная микросхема GaNFast с технологией GaNSense, предназначенная для решения задач, связанных с высокой мощностью, таких как 400-1000 Вт 4K/8K телевизоры и дисплеи, игровые esports системы нового поколения, 500 Вт солнечные микроинверторы, 1,2 кВт SMPS центров обработки данных, 4 кВт приводы двигателей и т.д. 2022. Компания NanoSemiconductor приобрела GeneSiC в 2022 году.

13. CGD

CGD65A055S2 от Cambridge GaN Devices (CGD) - это GaN-транзистор. Серия ICeGaN 650V H2 от CGD - это улучшенный (eMode) силовой транзистор из нитрида галлия на Si (GaN-on-Si), и для того, чтобы еще больше повысить эффективность устройства, в него были включены инновационные разработки, включая полностью интегрированные схемы NL3 и усовершенствованные структуры зажимов с интегрированными зажимами Миллера. Интегрированная схема NL3, усовершенствованная структура зажимов с интегрированными зажимами Миллера и другие инновационные разработки. По сравнению с лучшими в отрасли Si MOSFET, устройства обеспечивают в 10 раз более низкий QG и в 5 раз более низкий QOSS, а также достигают КПД до 95% в 350-ваттных SMPS (импульсных источниках питания).Снижение мощности серии H2 также включает внутреннюю встроенную функцию определения тока, устраняя необходимость в отдельном резисторе определения тока. Кроме того, поскольку устройство может быть напрямую припаяно к большой площади заземления, покрытой медью, оно помогает оптимизировать теплоотвод и электромагнитные помехи, что способствует достижению более высокой плотности мощности системы для потребительской, промышленной и автомобильной электроники, а также сверхмощных приложений, возобновляемых источников энергии и других областей.

14 Ansell

GAN041-650WSB компании Ansell - это GaN FET в корпусе TO-247 с уменьшенным на 36% размером кристалла при заданном значении RDS(on), что обеспечивает лучшую стабильность и эффективность. Каскадная конфигурация устраняет необходимость в сложных схемах драйверов, что ускоряет выход на рынок. Прибор обеспечивает отличную производительность в схемах как с жестким, так и с мягким переключением, предоставляя разработчикам большую гибкость. Благодаря низкому значению RDS(on) (типовое) 35 мОм, устройство подходит для однофазных AC/DC и DC/DC промышленных импульсных источников питания (SMPS) мощностью от 2 кВт до 10 кВт, особенно для серверных и телекоммуникационных источников питания с высокими требованиями к эффективности, которые должны соответствовать сертификации эффективности уровня 80 PLUS® Titanium. Еще один GAN039-650NBB в корпусе CCPAK еще больше снижает значение сопротивления включения до 39 мОм (максимальное, 33 мОм типовое при 25°C). Новые устройства в обоих корпусах соответствуют стандарту AEC-Q101 для автомобильных применений, а также хорошо подходят для солнечных инверторов и сервоприводов в том же диапазоне мощностей.

15、Innoscience

150-вольтовый GaN-прибор INN150FQ070A компании Innoscienceобладает сверхнизким сопротивлением включения, использует малогабаритный корпус FCQFN, в котором потери во включенном состоянии и потери на приводе имеют значительное преимущество, другой 650-вольтовый GaN-прибор INN650TA030AH, в корпусе TOLL, но также позволяет добиться хорошего теплоотвода. По сравнению с традиционным решением на Si, микроинвертор мощностью 2 кВт имеет уменьшенные размеры примерно на 20 % и на 35 % сниженные потери в силовых устройствах, что значительно улучшает производительность системы и плотность мощности. Эталонный дизайн 2 кВт, разработанный компанией Inoselco для микроинверторов, имеет плотность мощности 40 Вт/в^3, что позволяет микроинверторам расширить границы дизайна и производительности.

60-вольтовая микросхема INN060FQ043A в корпусе FCQFN 3 мм*4 мм с сопротивлением включения 4,3 мОм сохраняет те же размеры корпуса и сопротивление включения, что и 40-вольтовая микросхема InnoGaN INN040FQ043A, но увеличивает уровень выдерживаемого напряжения до 60 В, чтобы обеспечить более высокую выходную мощность при малых размерах, низких потерях, высокой частоте и высокой эффективности. INN040FQ043A имеет такие же размеры корпуса и сопротивление включения. Этот продукт также отвечает требованиям надежности промышленного класса и в основном используется в высокочастотных DC-DC-преобразователях, зарядных устройствах для ноутбуков, мобильных источниках питания и других сценариях применения.

Микросхема InnoCSEC INN060FQ043A в корпусе FCQFN 3 мм*4 мм с сопротивлением включения 4,3 мОм имеет те же размеры и сопротивление включения, что и 40-вольтовая микросхема InnoGaN INN040FQ043A, и повышает уровень выдерживаемого напряжения до 60 В для обеспечения более высокой выходной мощности, реализуя преимущества малых размеров, низких потерь, высокой частоты и высокой эффективности. INN040FQ043A имеет такие же размеры корпуса и сопротивление включения. Этот продукт также отвечает требованиям надежности промышленного класса и в основном используется в высокочастотных DC-DC-преобразователях, зарядных устройствах для ноутбуков, мобильных источниках питания и других сценариях применения.

16、Runxin Micro

RX65T300PS2H и RX65T300HS2A - две GaN-коммутационные трубки с синхронным выпрямлением для повышения эффективности преобразования. RX65T300PS2H - нитрид галлия коммутационная трубка с каскодной структурой, выдерживаемое напряжение 650 В, сопротивление проводимости 240 мОм, корпус TO220. RX65T300HS2A - нитрид галлия коммутационная трубка с каскодной структурой, выдерживаемое напряжение 650 В, сопротивление проводимости 240 мОм, корпус DFN8*8. RX65T300HS2A - GaN-переключатель с каскодной структурой, выдерживаемым напряжением 650 В, сопротивлением 240 мОм и корпусом DFN8*8. RX65T300PS2H и RX65T300HS2A поддерживают напряжение затвора 20 В, что совместимо с традиционными контроллерами и упрощает схему драйвера, и в то же время имеет достаточный запас, чтобы справиться с перегрузкой напряжения в процессе переключения, чтобы избежать потенциального повреждения устройства. Выдерживаемое напряжение затвора имеет достаточный запас, чтобы справиться со скачком напряжения и другими неблагоприятными факторами в процессе переключения, что позволяет избежать потенциального повреждения и выхода устройства из строя. Выпускаемые в корпусах DFN5*6, DFN8*8 и TO220, GaN-коммутаторы R&S обладают развитой технологией, большим диапазоном безопасного напряжения управления затвором, простотой применения, прошли испытания на надежность JEDEC и отвечают требованиям потребительской, промышленной и автомобильной электроники. На следующем рисунке представлена программа DEMO импульсного источника питания на нитриде галлия с использованием RX65T300PS2H и RX65T300HS2A с топологией двухтрубного flyback (QR Turbo), представленной компанией Runnymede.

Используя модель IDM, компания R&S Micro начала углубленное сотрудничество с рядом отечественных производителей полупроводниковых устройств питания и источников питания для разработки нового поколения различных источников питания на основе нитрида галлия, включая бортовые зарядные устройства для автомобилей, источники питания для серверов центров обработки данных и высококлассные моторные приводы. R&S Microelectronics предлагает многофункциональные силовые устройства на 650В/900В, а мощность источников питания охватывает диапазон от десятков ватт до нескольких киловатт. Силовые устройства R&S Microelectronics на нитриде галлия характеризуются совместимостью со стандартными MOS-драйверами, простотой конструкции, необходимостью совместной работы с резистором затвора для регулировки скорости переключения, втулочными бусинами для подавления электромагнитных помех; пробивное напряжение до 1500 В и более, спокойствие при использовании.