Blog de la compañía Reciclar las etapas de potencia TI GaN: GaN medio puente, GaN FET

Reciclar las etapas de potencia TI GaN: GaN medio puente, GaN FET

La Comisión consideró que los importes procedentes de China no constituían ayuda estatal en el sentido del artículo 2 del Reglamento de base.es una empresa de reciclaje de componentes electrónicos de renombre mundial. Al proporcionar servicios profesionales de reciclaje, ayudamos a los clientes a darse cuenta del valor de sus componentes electrónicos inactivos;gracias a nuestra sólida posición financiera y sistema de servicio integral, nos hemos ganado la confianza y la cooperación a largo plazo de numerosos clientes y comerciantes de fabricación.

Proceso de reciclaje:

1Clasificación del inventario y presentación de la lista del inventario

En primer lugar, los clientes deben clasificar sus existencias inactivas, especificando el modelo, la marca, la fecha de fabricación, la cantidad, el tipo de embalaje y el estado.Una lista detallada del inventario puede enviarse a nuestro equipo de valoración por correo electrónico o fax.

2- Evaluación y cotización profesional

Al recibir la lista de inventario, nuestra compañía completará una valoración preliminar y proporcionará una cotización dentro de las 24 horas.

3- Firma de contratos y arreglos logísticos

Una vez acordado el precio, se firmará un contrato formal de reciclaje para aclarar los detalles de la transacción.

4Inspección de mercancías y pago rápido

Al llegar a nuestro almacén, las mercancías se someterán a una inspección final de calidad. Una vez aprobada la inspección, garantizamos el pago dentro de tres días hábiles para garantizar una rápida devolución de fondos.Los métodos de pago flexibles incluyen transferencias bancarias, en efectivo u otros acuerdos adaptados a las necesidades del cliente.

I. Características técnicas básicas de los transistores de efecto de campo TI GaN

Los transistores de efecto de campo TI GaN (GaN HEMT) son dispositivos de potencia de nitruro de galio lateral de modo de mejora.Aprovechan las propiedades de banda ancha de semiconductores de tercera generación para revolucionar el rendimiento del dispositivo de potencia a un nivel físico fundamental.Sirven como los bloques de construcción principales para las etapas de potencia de medio puente de TI ′s GaN.

1Ventajas físicas y eléctricas

En primer lugar, cero pérdida de recuperación inversa. Como los dispositivos GaN carecen de una estructura de unión PN, no exhiben la carga de recuperación inversa (Qrr) inherente a los MOSFET de silicio.Esto elimina por completo las pérdidas de recuperación inversa en escenarios de conmutación dura de alta frecuenciaEn comparación con los dispositivos de silicio, la eficiencia mejora entre un 3% y un 8%,con ganancias aún más significativas en condiciones de funcionamiento de alta frecuenciaEn segundo lugar, presentan parámetros parasitarios muy bajos; la capacidad de la puerta y la capacidad de salida del dispositivo son extremadamente pequeñas.que resulta en pérdidas de conmutación mucho más bajas que las de los MOSFET de silicio de la misma especificaciónEsto permite encender y apagar a alta velocidad, reduciendo significativamente los picos de voltaje de conmutación y las interferencias electromagnéticas.con una resistencia de encendido más baja para el mismo tamaño de envasePor último, la alta tensión nominal y la alta velocidad de conmutación:Los TI ′s GaN FET cubren las tensiones de corriente principal de 80 V a 650 V, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones, incluidos los motores de baja tensión y la conversión de potencia de media a alta tensión;su velocidad de conmutación es de 5 a 10 veces más rápida que la de los dispositivos de silicio.

2Estructura del dispositivo y principio de funcionamiento

Los transistores de efecto de campo GaN de modo de mejora de TI utilizan una lógica de control normalmente apagada, normalmente encendida,regulación de la conducción del gas electrónico bidimensional (2DEG) a través del voltaje de la puerta para lograr el control de conmutación del circuito de alimentaciónEn comparación con los MOSFET de silicio discreto, los TI ′s GaN FET presentan procesos de obleas y diseños de envases optimizados que reducen significativamente la inductancia y la capacitancia parasitaria interna,así suprimiendo las oscilaciones de conmutación de alta frecuencia en la fuenteAdemás, los dispositivos admiten conducción bidireccional, lo que les permite sustituir los diodos tradicionales para el flujo de corriente inversa.simplificando así las topologías de circuitos de alimentación y reduciendo el número de componentes externos.

II. Arquitectura y mecanismo de funcionamiento de la etapa de energía de medio puente GaN de TI

La topología de medio puente es una de las arquitecturas fundamentales más utilizadas en el campo de la conversión de potencia.Los circuitos discretos de medio puente tradicionales sufren problemas como la dificultad para hacer coincidir los dispositivos., altos parámetros parasitarios en el cableado, alto riesgo de cruce de sonido y depuración compleja.un conductor de puerta dedicado, circuitos de control de tiempo muerto, circuitos de protección contra sobrecorrientes/temperaturas/voltajes y un circuito de arranque en un solo paquete.Solución de etapa de potencia altamente confiable y producible en masa que resuelve a fondo los numerosos desafíos asociados con los diseños de semibrides discretos.

1Composición arquitectónica

La etapa de potencia de medio puente GaN de TI integra cuatro módulos centrales, con una estructura altamente aerodinámica y una funcionalidad integral.dos transistores GaN de efecto de campo de modo de mejora de parámetros altamente coincidentes están conectados en serie para formar el circuito de potencia principal de medio puenteEn segundo lugar, un controlador de puertas de alta frecuencia dedicado.optimizado para las características de baja capacidad de puerta y conmutación de alta velocidad de los dispositivos GaN, proporciona un voltaje y una corriente de accionamiento de la puerta precisos, eliminando problemas comunes con los dispositivos GaN, como falsos disparos y oscilaciones. an intelligent dead-time control module with built-in adaptive dead-time sequencing logic automatically mitigates crosstalk between the high-side and low-side FETs without the need for complex external configurationEn cuarto lugar, un conjunto completo de circuitos de protección que integran la protección contra la sobrecorriente, el apagado térmico, la protección contra la sobre- y la baja tensión de las compuertas.y protección contra cortocircuitosAlgunos modelos de gama alta también integran un diodo bootstrap y un condensador bootstrap, simplificando aún más el cableado periférico.

2Principio de funcionamiento y lógica de tiempo

La etapa de alimentación de medio puente GaN funciona en un modo de conmutación complementario.impulsa los FET GaN de lado alto y de lado bajo para conducir alternativamenteDurante el funcionamiento, el módulo de control interno de tiempo muerto inserta un tiempo muerto de un minuto en el momento de cambiar entre los FET de lado alto y de lado bajo,evitando así completamente un cortocircuito de suministro de energía causado por la conducción simultánea de ambos FETEl dispositivo de lado superior emplea una arquitectura de accionamiento de tierra flotante, utilizando un circuito de arranque interno integrado para proporcionar una fuente de alimentación flotante.con una capacidad de transmisión superior a 300 W,El dispositivo de lado inferior utiliza una configuración de accionamiento en tierra, que ofrece una lógica de control simple y tiempos de respuesta rápidos.la conmutación alterna de los FET de lado alto y de lado bajo convierte el voltaje del bus de CC en un voltaje de onda cuadrada de alta frecuencia CAEn conjunto con la red resonante del inductor y del condensador aguas abajo, esto permite funciones de conversión de potencia tales como buck, boost y conversión resonante.

III. Principales ventajas técnicas de las etapas de potencia de puente medio GaN de TI

En comparación con las soluciones discretas de mediano puente de silicio y mediano puente de GaN discretos, las etapas de potencia de mediano puente de GaN integradas de TI ofrecen ventajas integrales en cuatro dimensiones clave de rendimiento.diseño, coste y fiabilidad, lo que los hace idóneos para los requisitos cambiantes de los equipos de alta frecuencia y alta densidad.

1Eficiencia excepcional y rendimiento de alta frecuencia excepcional

Aprovechando las características de recuperación inversa cero y las pérdidas de conmutación ultrabajas de los GaN FET, la etapa de potencia de medio puente GaN de TI ′s admite una operación de conmutación de alta frecuencia a 1 MHz a 10 MHz.En condiciones de funcionamiento de alta frecuencia, el volumen y el peso de los componentes pasivos como el inductor de salida y el condensador pueden reducirse significativamente, aumentando la densidad de potencia del equipo en más del 40 por ciento.Al mismo tiempo, con pérdidas de conducción y de conmutación optimizadas, la eficiencia mejora significativamente en todo el rango de carga,que cumplen fácilmente los requisitos de los estándares de suministro de energía de alto rendimiento industrial y de nivel de titanio 80 Plus, reduciendo efectivamente el consumo de energía de funcionamiento y las demandas de gestión térmica del equipo.

2- Alta integración, simplificación del diseño y producción en serie

Los diseños tradicionales de medio puente discreto requieren una combinación separada de MOSFET, controladores, componentes de arranque y circuitos de protección.La coincidencia de parámetros y el enrutamiento de PCB son extremadamente desafiantes, y a altas frecuencias, los parámetros parasitarios pueden conducir fácilmente a oscilaciones y un fuerte aumento de las pérdidas.,El sistema funciona con sólo unos pocos condensadores de filtro, lo que reduce significativamente la barrera de diseño de hardware.El paquete integrado estandarizado garantiza la coherencia de los parámetros del dispositivo, evita las variaciones de lote a lote típicas de los componentes discretos, mejora el rendimiento de la producción en masa y acorta el ciclo de I+D.

3Bajos efectos parasitarios y baja interferencia para una mayor estabilidad

El paquete integrado utiliza un diseño de enrutamiento de energía dedicado, que reduce drásticamente las longitudes de traza tanto de los circuitos de potencia como de accionamiento,minimizar la inductancia y la capacidad parasitaria en los buclesEsto suprime los picos de conmutación de alta frecuencia, las oscilaciones de voltaje y las interferencias electromagnéticas en la fuente.Se puede lograr un excelente rendimiento EMC sin necesidad de circuitos de snubber RC complejos o circuitos de filtro de perlas de ferrita, simplificando el diseño EMC del sistema, reduciendo al mismo tiempo la tensión en los dispositivos y mejorando la fiabilidad operativa a largo plazo.

4Protección inteligente, adecuada para condiciones de funcionamiento adversas

Toda la gama de etapas de potencia de medio puente TI GaN incorpora mecanismos de protección inteligentes integrales que monitorean el estado de funcionamiento del dispositivo en tiempo real.Protección contra sobrecorrientes responde rápidamente a fallas de cortocircuito, apagando los transistores de potencia en nanosegundos para evitar la destrucción del dispositivo;Protección contra sobre-temperatura apaga automáticamente el sistema cuando la temperatura de la unión del chip excede el umbral y se reinicia automáticamente una vez que la temperatura vuelve a la normalidadLa protección contra el voltaje de la puerta elimina los riesgos de fallo de activación bajo tensión y de avería por sobre tensión.Este sistema de protección integral permite que la etapa de potencia funcione de manera estable en condiciones adversas como altas temperaturas industriales, transientes de alta frecuencia y fluctuaciones de carga.

IV. Dispositivos típicos en la cartera de la etapa de energía de medio puente de TI ′s GaN Mainstream

TI ha establecido una cartera de productos completa de semibridges GaN adaptada a diferentes niveles de potencia y requisitos de resistencia a voltaje,que cubren una gama completa de aplicaciones, incluidos los motores de baja tensiónLos parámetros clave y el posicionamiento de los dispositivos principales son los siguientes:

- LMG5200: Una etapa de potencia integrada de medio puente GaN con una tensión nominal de 80 V y una corriente nominal de 10 A, adecuada para aplicaciones de baja tensión y alta corriente.Utilizado principalmente en motores BLDC de hasta 36 V, inversores de baja tensión de alta frecuencia y fuentes de alimentación portátiles de carga rápida, presenta un paquete compacto y una integración extremadamente alta,lo que lo convierte en la solución preferida para el control industrial de bajo voltaje.

- LMG2100R026: Una etapa de potencia de medio puente GaN de alta corriente con una tensión nominal continua de 93V, una tensión nominal de pulso de 100V y una corriente nominal de 53A.Se caracteriza por una resistencia de encendido extremadamente baja y un excelente rendimiento de pérdida en condiciones de alta corriente, por lo que es adecuado para fuentes de alimentación de baja tensión de alta potencia, motores industriales y etapas de potencia de baja tensión en convertidores de almacenamiento de energía.

- LMG3410R070/LMG3422: etapas de potencia de medio puente GaN de 650 V de alto voltaje, diseñadas específicamente para la conversión de potencia de alta frecuencia de media y alta tensión.Apoyan los modos de operación de conmutación suave y conmutación dura a nivel de MHz y se utilizan ampliamente en aplicaciones de alta eficiencia de media y alta tensión, como el PFC de tótem., convertidores de resonancia LLC, fuentes de alimentación de servidores e inversores fotovoltaicos, que cumplen con los estándares de eficiencia energética de nivel de titanio.

V. Escenarios típicos de aplicación

Aprovechando sus principales ventajas de alta frecuencia, alta eficiencia, alta integración y alta fiabilidad,Las etapas de alimentación de medio puente GaN de TI se han convertido en las soluciones básicas de la etapa de alimentación para la próxima generación de equipos electrónicos de alta potenciaLos principales escenarios de aplicación abarcan cuatro áreas principales. En primer lugar, las fuentes de alimentación de conmutación de alta eficiencia, incluidas las fuentes de alimentación de servidores,Fuentes de alimentación industriales y fuentes de alimentación de nueva energía de carga rápidaEl diseño de alta frecuencia reduce el tamaño del equipo, mejora la eficiencia de la carga completa y cumple con los requisitos de certificación de eficiencia energética de gama alta.con un contenido de aluminio superior o igual a 10%, pero no superior a 50%La arquitectura de puente medio GaN de alto voltaje permite una conversión de energía altamente eficiente y reduce el consumo de energía del equipo.Sistemas de propulsión por motor, adecuado para aplicaciones de accionamiento de alta frecuencia en motores sin escobillas y servomotores BLDC, donde los semibridges GaN de bajo voltaje y alta corriente permiten un control preciso de la velocidad y un funcionamiento de baja pérdida;En cuarto lugar,, convertidores de resonancia de alta frecuencia: en topologías de resonancia como LLC y DCX, las características de conmutación de alta velocidad de los dispositivos GaN permiten un funcionamiento de conmutación suave,eliminación completa de las pérdidas de conmutación y maximización de la densidad de potencia.