замена обычных последовательно соединенных полевых транзисторных переключателей одним малопотерным, быстродействующим и простым в управлении устройством.
Одноступенчатая топология: более высокая эффективность и меньшее количество компонентов.
В современных схемах преобразования энергии используются однонаправленные кремниевые или карбидкремниевые (SiC) переключатели, которые блокируют ток только в одном направлении в выключенном состоянии. Это требует разделения преобразования на несколько этапов с множеством коммутационных цепей.
Например, типичный солнечный микроинвертор использует полный мост из четырех переключателей для преобразования постоянного тока в постоянный, за которым следует второй этап для генерации переменного тока на выходе. Даже в современных одноступенчатых схемах переключатели требуются в конфигурации «спина к спине», что вчетверо увеличивает количество устройств и снижает эффективность.
Технология двунаправленного GaN меняет эту парадигму. Благодаря интеграции двунаправленного переключения в одно устройство, преобразование может осуществляться за один этап с меньшим количеством переключателей. В типичном солнечном микроинверторе достаточно всего двух двунаправленных устройств Renesas SuperGaN®, что исключает промежуточные конденсаторы и вдвое сокращает количество переключателей.
Кроме того, GaN обеспечивает быстрое переключение и низкий накопленный заряд, что позволяет использовать более высокие частоты и большую плотность мощности. В реальных условиях применения эта архитектура продемонстрировала КПД, превышающий 97,5%.
Высокая производительность и совместимость с кремниевыми драйверами.
Устройства Renesas 650V SuperGaN основаны на запатентованной, надежной и простой в управлении технологии нормально выключенного состояния. TP65B110HRU сочетает в себе высоковольтный двунаправленный GaN-чип с двумя низковольтными кремниевыми MOSFET-транзисторами, обеспечивая:
высокое пороговое напряжение (3 В)
и широкий запас по напряжению затвора (±20 В).
Встроенные диоды обеспечивают эффективную обратную проводимость.
В отличие от других решений на основе GaN (с режимом обогащения), это устройство совместимо со стандартными драйверами без необходимости отрицательного смещения, что упрощает проектирование и снижает затраты.
Оно также обеспечивает высокую устойчивость к dv/dt (>100 В/нс), быстрое и стабильное переключение, а также превосходные характеристики как при мягком, так и при жестком переключении. Это делает его идеальным для требовательных топологий, таких как выпрямители венского типа.
По словам Рохана Самси, вице-президента подразделения GaN компании Renesas, это нововведение позволяет клиентам добиться большей эффективности, сократить количество компонентов, минимизировать размеры печатных плат и снизить стоимость системы.
Основные характеристики TP65B110HRU:
номинальное напряжение ±650 В (переменный и постоянный ток),
переходное напряжение ±800 В
, защита от электростатического разряда 2 кВ,
типичное сопротивление 110 мОм (RSS, ON),
пороговое напряжение затвора 3 В,
не требуется отрицательное напряжение,
максимальное напряжение Vgs ±20 В,
dv/dt 100 В/нс
, низкое падение напряжения в свободном режиме (1,8 В),
корпус TOLT с превосходным теплоотводом.
Наличие:
Микросхема TP65B110HRU теперь доступна для производства. Клиенты также могут приобрести оценочный комплект RTDACHB0000RS-MS-1 для тестирования с различными конфигурациями управления и мягкого переключения (ZVS).
