Com o aumento do consumo de energia em todo o mundo, as medidas de poupança de energia tornaram-se uma prioridade global comum. Estima-se que os motores e as fontes de alimentação, por si só, sejam responsáveis por 97% do consumo global de eletricidade. Para alcançar uma maior eficiência nestes sistemas, a utilização de dispositivos de banda larga, como o SiC e o GaN, está a tornar-se cada vez mais necessária.
Aproveitando a sua experiência no desenvolvimento de circuitos integrados de acionamento de gate isolados para semicondutores de silício e dispositivos de SiC, a ROHM apresentou este novo circuito integrado como o primeiro de uma série de soluções de acionamento de gate isoladas para dispositivos de GaN. A transmissão fiável do sinal é conseguida isolando o dispositivo do circuito de controlo durante as operações de comutação com ciclos rápidos de subida e descida de tensão.
O BM6GD11BFJ-LB utiliza uma tecnologia proprietária de isolamento no chip para reduzir a capacitância parasita, permitindo o funcionamento a alta frequência até 2 MHz. Isto maximiza as capacidades de comutação a alta frequência dos dispositivos GaN e não só contribui para uma maior eficiência energética e desempenho nas aplicações, como também reduz a área de montagem, minimizando o tamanho dos componentes periféricos.
Ao mesmo tempo, o CMTI (Imunidade a Transientes de Modo Comum, um indicador de imunidade ao ruído em circuitos integrados de acionamento de gate com isolamento de ruído) foi aumentado para 150 V/ns. Este valor é aproximadamente 1,5 vezes superior ao dos produtos convencionais, prevenindo falhas causadas pelas elevadas taxas de variação típicas dos circuitos GaN HEMT. A largura mínima do impulso foi reduzida para apenas 65 ns, 33% mais pequena do que a dos produtos convencionais. Estas melhorias de desempenho permitem um funcionamento estável e fiável a frequências mais elevadas, minimizando a perda de potência através de um melhor controlo do ciclo de trabalho.
Com uma gama de tensão de acionamento de gate de 4,5 V a 6,0 V e uma tensão de isolamento de 2500 Vrms, o BM6GD11BFJ-LB foi concebido para suportar uma vasta gama de dispositivos GaN de alta tensão, incluindo o novo HEMT EcoGaN™ de 650 V da ROHM. O seu baixo consumo de corrente no lado da saída, líder no setor, de 0,5 mA (máx.), também reduz o consumo de energia em modo de espera, melhorando assim a eficiência global do sistema.
A ROHM planeia oferecer, no futuro, circuitos integrados de acionamento de gate para controlar dispositivos GaN integrados nestes últimos, de forma a simplificar o design das aplicações.
EcoGaN™ é uma marca registada da ROHM Co., Ltd.
Exemplos de aplicação
- Sistemas industriais: fontes de alimentação para inversores fotovoltaicos, sistemas de armazenamento de energia (ESS), estações base de comunicação, servidores e motores industriais.
- Eletrónica de consumo: eletrodomésticos, fontes de alimentação (carregadores USB), computadores, televisores, frigoríficos e aparelhos de ar condicionado.
A imunidade a transitórios de modo comum (CMTI)
parâmetro
para drivers de gate isolados e refere-se à capacidade do driver de suportar mudanças rápidas de tensão durante períodos muito curtos. Isto é especialmente importante quando se controlam dispositivos de alta taxa de variação, como os HEMTs de GaN, onde as transições rápidas de tensão são frequentes. Um driver de gate com CMTI elevado pode evitar danos no dispositivo e reduzir o risco de curto-circuitos.
