Die in den Gehäusevarianten TOLT, TO-247 und TOLL erhältlichen Bausteine bieten Ingenieuren die Flexibilität, das Wärmemanagement und das Leiterplattendesign an spezifische Leistungsarchitekturen anzupassen.
Die neuen Bausteine TP65H030G4PRS, TP65H030G4PWS und TP65H030G4PQS basieren auf der robusten SuperGaN®-Plattform, einer praxiserprobten, normalerweise gesperrten Depletion-Mode-Architektur (d-Mode), die von Transphorm entwickelt wurde. Transphorm wurde im Juni 2024 von Renesas übernommen.
Basierend auf verlustarmer Technologie bieten diese Bauelemente eine deutlich höhere Effizienz als Silizium, Siliziumkarbid (SiC) und andere GaN-Technologien. Sie minimieren zudem den Leistungsverlust durch geringere Gate-Last, Ausgangskapazität, Übertragungsverluste und einen geringeren Einfluss des dynamischen Widerstands und erreichen gleichzeitig eine höhere Schwellenspannung von 4 V – ein Wert, der mit herkömmlichen GaN-Bauelementen im Anreicherungsmodus (e-Modus) nicht realisierbar ist.
Die neuen Gen IV Plus-Produkte werden auf einem 14 % kleineren Chip als die vorherige Gen IV-Plattform gefertigt und erreichen einen niedrigeren RDS(on)-Wert von 30 Milliohm (mΩ). Dadurch wird der Durchlasswiderstand um 14 % reduziert und das Verhältnis von Durchlasswiderstand zu Ausgangskapazität (FOM) um 20 % verbessert. Die kleinere Chipgröße senkt die Systemkosten und reduziert die Ausgangskapazität, was zu einer höheren Effizienz und Leistungsdichte führt. Dank dieser Vorteile eignen sich Gen IV Plus-Bauelemente ideal für kostenbewusste, thermisch anspruchsvolle Anwendungen, bei denen hohe Leistung, Effizienz und geringe Größe entscheidend sind. Sie sind vollständig kompatibel mit bestehenden Designs und ermöglichen so einfache Upgrades unter Erhalt bestehender Investitionen.
Diese Bauelemente sind in den kompakten Gehäusen TOLT, TO-247 und TOLL erhältlich und bieten eine der größten Gehäuseoptionen, um den Anforderungen an Wärmeleistung und Designoptimierung von Stromversorgungssystemen von 1 kW bis 10 kW und darüber hinaus bei Parallelschaltung gerecht zu werden. Die neuen SMD-Gehäuse verfügen über Wärmeleitpfade auf der Unterseite (TOLL) und Oberseite (TOLT), um die Gehäusetemperatur zu senken und die Parallelschaltung von Bauelementen bei höheren Stromstärken zu ermöglichen. Darüber hinaus bietet das weit verbreitete TO-247-Gehäuse eine höhere Wärmekapazität für höhere Leistungen.
„Die Markteinführung der GaN Gen IV Plus-Bauelemente markiert den ersten wichtigen Meilenstein für neue Produkte seit der Übernahme von Transphorm durch Renesas im vergangenen Jahr“, sagte Primit Parikh, Vice President der GaN Business Division von Renesas. „Zukünftige Versionen werden die bewährte SuperGaN-Technologie mit unseren Controllern und Treibern kombinieren und so umfassende Stromversorgungslösungen bieten. Ob als eigenständige FETs oder integriert in komplette Systemlösungen mit Renesas-Controllern oder -Treibern – diese Bauelemente ermöglichen die Entwicklung von Produkten mit höherer Leistungsdichte, kleinerer Baugröße und höherer Effizienz bei geringeren Gesamtsystemkosten.“.
Wie frühere d-Mode-GaN-Produkte nutzen auch die neuen Bauelemente von Renesas einen integrierten Niederspannungs-Silizium-MOSFET. Diese einzigartige Konfiguration ermöglicht einen unterbrechungsfreien Betrieb im Normalzustand und nutzt gleichzeitig die Vorteile des verlustarmen und hocheffizienten Schaltens von Hochspannungs-GaN voll aus. Durch die Verwendung von Silizium-FETs in der Eingangsstufe lassen sich SuperGaN-FETs problemlos mit handelsüblichen Standard-Gate-Treibern ansteuern, anstatt mit den für e-Mode-GaN üblicherweise benötigten Spezialtreibern. Diese Kompatibilität vereinfacht das Design und senkt die Hürden für die Einführung von GaN bei Systementwicklern.
GaN-basierte Schaltbauelemente entwickeln sich rasant zu Schlüsseltechnologien für Leistungshalbleiter der nächsten Generation. Die Nachfrage wird durch Elektrofahrzeuge, Wechselrichter, KI-Rechenzentrumsserver, erneuerbare Energien und industrielle Leistungsumwandlung angetrieben. Im Vergleich zu SiC- und Silizium-basierten Halbleiter-Schaltbauelementen bieten sie eine höhere Effizienz, höhere Schaltfrequenzen und eine kleinere Baugröße.
Verfügbarkeit
Die TP65H030G4PRS, TP65H030G4PWS und TP65H030G4PQS sind jetzt zusammen mit der 4,2 kW GaN PFC Totem-pole Evaluierungsplattform (RTDTTP4200W066A-KIT) erhältlich.
