前言
随着科技的不断发展,电力电子技术在能源转换和传输领域扮演着越来越重要的角色。氮化镓(GaN)作为一种宽禁带半导体材料,具有高频率、高效率和高功率密度等优点,被广泛应用于大功率电子设备中。传统的分离方案,电路设计复杂,使用成本高,导致氮化镓的潜能没有完全开发。氮矽科技GaN PIIP
系列产品减少了电源芯片外围器件数量,提升了功率密度和效率,降低了设计成本,极大的提高了氮化镓的可靠性。
氮化镓芯片的特点
氮化镓芯片作为一种宽禁带半导体材料,具有高频率、高效率和高功率密度等优点,被广泛应用于大功率电子设备中。与传统的硅材料相比,氮化镓具有更高的电子饱和速度和击穿电场强度,因此更适合于高频率、大功率的应用场景。此外,氮化镓芯片还具有低导通电阻、低寄生效应和高温稳定性等特点,能够进一步提高电力电子设备的性能和可靠性。
什么是GaN PIIP
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GaN PIIP
(Power integrated in package)产品是氮矽科技自主研发的一系列面向工业领域的产品,GaN PIIP
产品将功率E-mode GaN芯片与氮矽科技独有的专配氮化镓器件的驱动芯片合封在一个封装内,利用驱动芯片将E-Mode GaN脆弱的栅极保护起来,使其具有高可靠性的特点,同时其与传统硅器件兼容的输入电压大大精简了电源设计难度,也大大降低了PCB占板面积,满足易生产、高性价的要求。
(GaN PIIP
内部电路框图)
GaN PIIP
具有更灵活、更可靠、更高效、更易于使用的特点,有效提升了应用工程师的使用体验:
氮矽科技8款GaN PIIP
系列产品
氮矽公司此次推出的8款氮化镓集成驱动芯片,采用了先进的氮化镓功率集成技术,将专用的驱动和GaN HEMT合封在一个封装内,进一步降低了栅极驱动回路电感,提高了氮化镓晶体管开启速度,降低了开关频率和开关损耗。目前,GaN PIIP
系列产品已经从消费电子领域扩展到工业及汽车领域,氮化镓功率器件的潜能将进一步得到开发。
氮矽合封的氮化镓产品多采用与单GaN管相同的封装工艺,所以具备很强的通用性,相比传统分离驱动方案,可大量节省占板面积;此外,采用合封氮化镓芯片可有效减少驱动回路走线,降低寄生参数,应用极限频率更高。已知,以上8款产品中,DXC3065S2F最高支持500瓦LLC、AHB大功率快充应用,具有高效率、高功率密度和高可靠性的特点,可广泛应用于电动汽车、充电桩、数据中心、太阳能逆变器等领域。
DXC0765S2C
氮矽 DXC0765S2C 详细资料。氮矽 DXC0765S2C 是一款集成 650V 增强型氮化镓晶体管及驱动器的合封氮化镓芯片,耐压 650V,导阻 400mΩ,最大漏源极电流 7A,单极正电压门极驱动电压 0V~6V,支持3.3V和5V控制信号,开关速度超10MHz,具有零反向恢复损耗。采用反激式的电路拓扑可支持20W < Po < 65W输出功率的产品应用。
DXC1065S2C
氮矽 DXC1065S2C详细资料。该芯片导阻为 200mΩ,最大漏源极电流 10A;DXC1065S2C 和 DXC0765S2C 可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。DXC1065S2C采用反激式或PFC+反激式的电路拓扑,可支持65W ≤ Po ≤ 100W的产品采用。采用PFC+LLC的电路拓扑可支持180W ≤ Po < 300W的产品采用,详情可前往氮矽官网了解。
DXC1065S2T
氮矽 DXC1065S2T详细资料。该芯片导阻为 200mΩ,最大漏源极电流 10A,采用TO-220-5L封装工艺,其余主要参数与DXC1065S2C相同;可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。
DXC1065S2L
氮矽 DXC1065S2L详细资料。该芯片集成650V电模GaN HEMT和栅极驱动器及LDO,支持宽VCC范围(0 ~ 40V)和可编程开启dV/dt,导阻为 200mΩ,最大漏源极电流 10A,采用DFN6X8封装工艺,具有零反向恢复损耗,可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。
DXC1565S2F
氮矽 DXC1565S2F详细资料。该芯片集成650V电模GaN HEMT和栅极驱动器,支持高重复输入±18V电压容限和极高的开关频率(>10 MHz)。导阻为 130mΩ,最大漏源极电流 15A,采用DFN8X8封装工艺,具有零反向恢复损耗,可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。
在低功率应用中,DXC1565S2F可以采用反激式或PFC+反激式电路拓扑。这种拓扑结构简单、成本低,能够满足65W ≤ Po ≤ 100W的电源产品应用。在中等功率范围内,DXC1565S2F可以与其他GaN-HEMT器件搭配使用,采用PFC+反激式拓扑,支持100W < Po < 150W的电源产品应用。这种组合可以充分利用GaN-HEMT的高频特性,实现高效的电源转换。
对于高功率产品,DXC1565S2F可以采用PFC+LLC电路拓扑。这种拓扑结构可以充分利用LLC谐振技术的优点,实现高效率、高功率密度的电源转换。在PFC+LLC电路拓扑下,DXC1565S2F最高可支持300W ≤ Po < 500W的产品应用。这种高功率范围的电源产品通常用于服务器、数据中心等高负载设备来说,高效的电源管理能够显著降低能耗和散热成本。
DXC3065S2F
氮矽 DXC3065S2F详细资料。该芯片集成650V电模GaN HEMT和栅极驱动器,支持高重复输入±18V电压容限和极高的开关频率(>10 MHz)。导阻为 80mΩ,最大漏源极电流 30A,采用DFN8X8封装工艺,具有零反向恢复损耗,可应用在快充电源、LED照明驱动器、PFC电路、LLC转换器、无线电力传输等领域。DXC3065S2F采用PFC+LLC的电路拓扑可支持300W ≤ Po < 500W电源产品的应用,详情可前往氮矽官网了解。
DXC3065S2TB
氮矽 DXC3065S2TB详细资料。区别于GaN PIIP
系列的其他产品,氮矽DXC3065S2TB首次在TO系列封装工艺上采用了埋阻封装,通过将上拉电阻集成到TO-247封装内,在节省了PCB占板面积的同时保证了开关波形的稳定,此外由于埋阻工艺可以有效减小寄生电感和寄生电阻,具有高可靠性和高效率的特点。内置 650V 耐压,80m Ω 导阻,最大漏源极电流30A的增强型氮化镓晶体管,集成驱动器的开关速度超10MHz,具有零反向恢复损耗。
DXC3510S2CA
氮矽 DXC3510S2CA的详细资料。氮矽科技DXC3510S2CA是一款驱动集成氮化镓芯片,它具有许多出色的特性。这款芯片内部集成了一颗增强型低压硅基氮化镓和单通道高速驱动器,是一颗可承受100V耐压,12mΩ 导阻,最大漏源极电流35A的增强型氮化镓晶体管,具有零反向恢复损耗。采用DFN5×6封装,占板面积小,无反向恢复电荷,并且导通电阻极低。为高功率密度应用提供超小型化的解决方案。
充电头网总结
随着电动汽车、可再生能源等领域的快速发展,大功率电力电子设备的需求不断增加。氮化镓芯片作为一种高性能的宽禁带半导体材料,具有广泛的应用前景。而氮矽公司推出的以上8款氮化镓芯片,覆盖了20W~500W电源产品的应用,可以为电力电子领域带来了新的发展机遇。
GaN PIIP
系列产品与传统的E-mode GaN相比,具有许多优秀的特性,如支持±18V的宽电压输入范围、支持UVLO欠压锁定功能、超低的驱动电压振铃、合封驱动方案温度更低等。宽幅输入范围提高了芯片的适应性和可靠性。而欠压锁定功能则可以防止芯片在欠压状态下工作,从而保护芯片免受损坏。此外,超低的驱动电压振铃则可以降低芯片的功耗和噪声,提高芯片的效率和稳定性。合封驱动方案作为一种新型的驱动技术,有效减小了电路的体积和重量,高集成度的电路设计,降低了热阻抗,使得产品的散热效率更高,从而有效地降低了驱动方案的温度。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,氮化镓芯片将会在更多领域得到应用,为现代科技的发展带来更大的价值。同时,我们也期待着更多的科技企业能够投入到氮化镓技术的研发和应用中来,共同推动电力电子技术的不断发展和创新。
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