В условиях растущего мирового потребления энергии меры по энергосбережению стали общим глобальным приоритетом. По оценкам, только на электродвигатели и источники питания приходится 97% мирового потребления электроэнергии. Для повышения эффективности этих систем все большую необходимость приобретает использование широкополосных устройств, таких как SiC и GaN.
Используя свой опыт в разработке изолированных интегральных схем управления затвором для кремниевых полупроводников и устройств на основе карбида кремния (SiC), компания ROHM представила эту новую интегральную схему, первую в серии решений для изолированного управления затвором устройств на основе нитрида галлия (GaN). Надежная передача сигнала достигается за счет изоляции устройства от управляющей схемы во время операций переключения с быстрыми циклами нарастания и спада напряжения.
В микросхеме BM6GD11BFJ-LB используется запатентованная технология внутрикристальной изоляции для уменьшения паразитных емкостей, что позволяет работать на высоких частотах до 2 МГц. Это максимизирует возможности переключения на высоких частотах GaN-устройств и не только способствует повышению энергоэффективности и производительности в приложениях, но и уменьшает монтажную площадь за счет минимизации размеров периферийных компонентов.
Одновременно с этим, показатель помехоустойчивости к синфазным переходным процессам (CMTI, индикатор помехоустойчивости в изолированных от шума интегральных схемах драйверов затвора) был увеличен до 150 В/нс. Это значение примерно в 1,5 раза выше, чем у обычных изделий, что предотвращает сбои, вызванные высокими скоростями нарастания, характерными для схем на основе GaN HEMT. Минимальная ширина импульса уменьшена до 65 нс, что на 33% меньше, чем у обычных изделий. Эти улучшения характеристик обеспечивают стабильную и надежную работу на более высоких частотах, минимизируя при этом потери мощности за счет лучшего управления коэффициентом заполнения.
Благодаря диапазону напряжения управления затвором от 4,5 В до 6,0 В и напряжению изоляции 2500 В среднеквадратичного значения, BM6GD11BFJ-LB предназначен для поддержки широкого спектра высоковольтных GaN-устройств, включая новый 650-вольтовый HEMT EcoGaN™ от ROHM. Низкое потребление тока на выходе (0,5 мА (макс.)) также снижает энергопотребление в режиме ожидания, тем самым повышая общую эффективность системы.
В будущем компания ROHM планирует предлагать интегральные схемы драйверов затвора для управления GaN-устройствами, интегрированными с последними, с целью упрощения проектирования приложений.
EcoGaN™ — зарегистрированная торговая марка компании ROHM Co., Ltd.
Примеры применения
: - Промышленные системы: источники питания для фотоэлектрических инверторов, систем хранения энергии (ESS), базовых станций связи, серверов и промышленных двигателей.
- Бытовая электроника: бытовая техника, источники питания (USB-зарядные устройства), ПК, телевизоры, холодильники, кондиционеры.
Устойчивость к синфазным переходным процессам (CMTI)
параметр
для драйверов с изолированным затвором, определяющий способность драйвера выдерживать быстрые изменения напряжения в течение очень коротких периодов времени. Это особенно важно при управлении устройствами с высокой скоростью нарастания напряжения, такими как GaN HEMT, где быстрые переходы напряжения происходят часто. Драйвер затвора с высоким значением CMTI может предотвратить повреждение устройства и снизить риск коротких замыканий.
