Substituindo os interruptores FET convencionais em configuração back-to-back por um único dispositivo de baixa perda, comutação rápida e fácil controlo.
Topologia de estágio único: maior eficiência e menos componentes.
Os projetos de conversão de energia atuais utilizam interruptores unidirecionais de silício ou de carboneto de silício (SiC), que bloqueiam a corrente apenas num sentido quando desligados. Isto exige a divisão da conversão em múltiplos estágios com múltiplos circuitos de comutação.
Por exemplo, um microinversor solar típico emprega uma ponte completa de quatro interruptores para converter de CC para CC, seguida de uma segunda fase para gerar a saída CA. Mesmo em projetos modernos de estágio único, os interruptores são necessários numa configuração back-to-back, quadruplicando o número de dispositivos e reduzindo a eficiência.
A tecnologia GaN bidirecional vem mudar este paradigma. Ao integrar a comutação bidirecional num único dispositivo, a conversão pode ser realizada num único estágio com menos interruptores. Num microinversor solar típico, apenas dois dispositivos SuperGaN® bidirecionais da Renesas são suficientes, eliminando os condensadores intermédios e reduzindo para metade o número de interruptores.
Além disso, o GaN permite uma comutação rápida e baixa carga armazenada, possibilitando frequências mais elevadas e maior densidade de potência. Em aplicações reais, esta arquitetura demonstrou eficiências superiores a 97,5%.
Elevado desempenho e compatibilidade com drivers de silício.
Os dispositivos SuperGaN de 650 V da Renesas baseiam-se numa tecnologia normalmente desligada proprietária, robusta e fácil de controlar. O TP65B110HRU combina um chip GaN bidirecional de alta tensão com dois MOSFETs de silício de baixa tensão, oferecendo:
Alta tensão de limiar (3V)
Ampla margem de porta (±20V)
Díodos internos para condução reversa eficiente.
Ao contrário de outras soluções de GaN (modo de enriquecimento), este dispositivo é compatível com drivers standard sem necessidade de polarização negativa, simplificando o design e reduzindo os custos.
Oferece também uma elevada imunidade a dv/dt (>100 V/ns), comutação rápida e estável e um excelente desempenho tanto em comutação suave como em comutação brusca. Isto torna-o ideal para topologias exigentes, como os retificadores do tipo Viena.
Segundo Rohan Samsi, vice-presidente da divisão GaN da Renesas, esta inovação permite aos clientes alcançar uma maior eficiência, reduzir o número de componentes, minimizar o tamanho da placa de circuito impresso e diminuir os custos do sistema.
Principais características do TP65B110HRU:
tensão nominal contínua de ±650V (CA e CC),
tensão transitória de ±800V
, proteção ESD de 2kV, resistência
típica de 110 mΩ (RSS, ON),
limiar de porta de 3V,
sem necessidade de tensão negativa,
Vgs máximo de ±20V,
dv/dt de 100 V/ns
, baixa queda de tensão em regime permanente (1,8V),
encapsulamento TOLT com dissipação de calor superior.
Disponibilidade:
O TP65B110HRU já está disponível para produção. Os clientes podem também adquirir o kit de avaliação RTDACHB0000RS-MS-1 para testes com diversas configurações de controlo e comutação suave (ZVS).
