TI推出首款具有集成驱动器，内部保护和有源电源管理的汽车GaN FET

2020年11月10日，北京-德州仪器（TI）今天推出了面向汽车和工业应用的下一代650V和600V氮化镓（GaN）场效应晶体管（FET），从而进一步丰富和扩展了其高压电源管理产品线。与现有解决方案相比，新的GaN FET系列使用快速开关的2.2 MHz集成栅极驱动器，可以帮助工程师提供两倍的功率密度和高达99％的效率，并将功率磁性器件的尺寸减小59％。
TI开发了一种新型FET，它具有独特的GaN材料和在基于硅（Si）的氮化镓衬底上的处理能力。与同类衬底材料（例如碳化硅（SiC））相比，TI具有更多的成本和供应链优势。
电气化正在改变汽车行业，消费者越来越需要具有更快充电速度和更长续航力的车辆。因此，工程师迫切需要设计一种更紧凑，更轻便的汽车系统，同时又不影响汽车的性能。
与现有的Si或SiC解决方案相比，使用TI的新型汽车GaN FET可以将电动汽车（EV）车载充电器和DC / DC转换器的尺寸减少多达50％，从而使工程师能够延长电池的使用寿命，改善系统可靠性并降低设计成本。在工业设计中，这些新设备可以在AC / DC输电应用（例如超大型企业计算平台和5G电信整流器）中实现更高的性能，并具有更低的功耗和更小的电路板空间占用。
效率和功率密度。 Strategy Analytics动力总成，车身，底盘和安全服务总监Asif Anwar表示：“ GaN等宽禁带半导体技术无疑为电力电子设备（尤其是高压系统）带来了更稳定的性能。
德州仪器（TI）已有十多年的经验。该公司的投资和开发提供了独特的整体解决方案，将内部氮化镓硅衬底（GaN-on-Si）器件的生产和包装与优化的基于硅的驱动器技术相结合，可用于新应用中。
GaN。德州仪器（TI）高压电源解决方案副总裁Steve Lambouses表示：“工业和汽车应用日益需要在更小的空间内提供更多的电源，设计人员必须在长寿命周期内提供可靠的终端设备。
TI的GaN技术通过超过4,000万小时的设备可靠性测试和超过5 GWh的功率转换应用测试，为工程师提供了可满足任何市场需求的可靠的全生命周期保证。更少的设备可实现双倍的功率密度。
在高压，高密度应用中，最小化电路板空间是重要的设计目标。随着电子系统变得越来越小，它们的内部组件必须继续缩小并变得更加紧凑。
TI的新型GaN FET集成了快速开关驱动器以及内部保护和温度感应功能，使工程师能够减小电路板尺寸和功耗，同时在电源管理设计中实现高性能。这种集成以及TI GaN技术的高功率密度使工程师能够在通常的分立解决方案中减少10个以上的组件。
此外，当以半桥配置应用时，每个新的30mΩFET均可支持高达4 kW的功率转换。创造TI更高的功率因数校正（PFC）效率GaN具有快速切换的优势，可实现更小，更轻，更高效的电源系统。
过去，为了获得快速的开关性能，将会有更高的功率损耗。为了避免此类不利后果，新型GaN FET使用TI的智能死区自适应功能来减少功率损耗。
例如，在PFC中，与分立的GaN和SiC金属氧化物硅FET（MOSFET）相比，智能死区自适应功能可以将第三象限损耗降低多达66％。智能死区自适应功能还消除了控制自适应死区时间的需要，从而降低了固件的复杂性和开发时间。
有关更多信息，请阅读应用笔记“通过智能死区自适应来最大化GaN性能”。最大化热性能。
使用TI GaN FET的封装产品的热阻比最接近的同类产品低23％。这使工程师可以使用更小的散热器，同时简化了散热设计。
不论应用场合如何，这些新器件都可以在散热设计中提供更大的灵活性，并可以选择底部或顶部冷却套件。此外，FET的集成数字温度报告功能还可以实现有源电源管理，从而允许