Con l'aumento del consumo energetico a livello globale, le misure di risparmio energetico sono diventate una priorità comune in tutto il mondo. Si stima che i motori e gli alimentatori da soli rappresentino il 97% del consumo globale di elettricità. Per ottenere una maggiore efficienza in questi sistemi, l'utilizzo di dispositivi a banda larga come SiC e GaN sta diventando sempre più necessario.
Sfruttando la propria esperienza nello sviluppo di circuiti integrati per il pilotaggio di gate isolati per semiconduttori al silicio e dispositivi SiC, ROHM ha presentato questo nuovo circuito integrato, il primo di una serie di soluzioni per il pilotaggio di gate isolati per dispositivi GaN. La trasmissione affidabile del segnale è garantita dall'isolamento del dispositivo dai circuiti di controllo durante le operazioni di commutazione con rapidi cicli di salita e discesa della tensione.
Il BM6GD11BFJ-LB utilizza una tecnologia di isolamento on-chip proprietaria per ridurre la capacità parassita, consentendo un funzionamento ad alta frequenza fino a 2 MHz. Ciò massimizza le capacità di commutazione ad alta frequenza dei dispositivi GaN e contribuisce non solo a una maggiore efficienza energetica e a prestazioni superiori nelle applicazioni, ma riduce anche l'ingombro grazie alla minimizzazione delle dimensioni dei componenti periferici.
Allo stesso tempo, il CMTI (Common-Mode Transient Immunity, un indicatore di immunità al rumore nei circuiti integrati di pilotaggio del gate con isolamento acustico) è stato aumentato a 150 V/ns. Questo valore è circa 1,5 volte superiore a quello dei prodotti convenzionali, prevenendo guasti causati dalle elevate velocità di variazione tipiche dei circuiti GaN HEMT. La larghezza minima dell'impulso è stata ridotta a soli 65 ns, il 33% in meno rispetto a quella dei prodotti convenzionali. Questi miglioramenti prestazionali consentono un funzionamento stabile e affidabile a frequenze più elevate, minimizzando al contempo la perdita di potenza grazie a un migliore controllo del duty cycle.
Con una tensione di pilotaggio del gate compresa tra 4,5 V e 6,0 V e una tensione di isolamento di 2500 Vrms, il BM6GD11BFJ-LB è progettato per supportare un'ampia gamma di dispositivi GaN ad alta tensione, incluso il nuovo HEMT EcoGaN™ da 650 V di ROHM. Il suo bassissimo consumo di corrente sul lato di uscita, leader del settore, pari a 0,5 mA (max), riduce inoltre il consumo energetico in standby, migliorando così l'efficienza complessiva del sistema.
ROHM prevede di offrire in futuro circuiti integrati di pilotaggio del gate per il controllo di dispositivi GaN integrati con questi ultimi, al fine di semplificare la progettazione delle applicazioni.
EcoGaN™ è un marchio registrato di ROHM Co., Ltd.
Esempi di applicazione
- Sistemi industriali: alimentatori per inverter fotovoltaici, sistemi di accumulo di energia (ESS), stazioni base di comunicazione, server e motori industriali.
- Elettronica di consumo: elettrodomestici, alimentatori (caricabatterie USB), PC, televisori, frigoriferi, condizionatori d'aria.
L'immunità ai transitori di modo comune (CMTI)
parametro
per i driver a gate isolato e si riferisce alla capacità del driver di resistere a rapide variazioni di tensione per periodi molto brevi. Ciò è particolarmente importante quando si controllano dispositivi ad alta velocità di variazione (slew rate), come gli HEMT GaN, dove le rapide transizioni di tensione sono frequenti. Un driver di gate con un CMTI elevato può prevenire danni al dispositivo e ridurre il rischio di cortocircuiti.
