如何利用eGaN FET模块评估氮化镓晶体管性能?

2022-06-08 EPC
eGaN FET,氮化镓晶体管,EPC9203,EPC2021 eGaN FET,氮化镓晶体管,EPC9203,EPC2021 eGaN FET,氮化镓晶体管,EPC9203,EPC2021 eGaN FET,氮化镓晶体管,EPC9203,EPC2021

基于氮化镓的晶体管及集成电路可帮助功率转换器的设计工程师实现更高的输出功率、更高的效率及更高的功率密度。本文中EPC分享功率转换系统设计师如何利用eGaN FET模块容易地对具备优越性能的氮化镓晶体管进行评估。

图1:DrGaNPLUS EPC9203 是一个经过优化的半桥式building block。


简化您的设计 

业界对功率转换器的要求不断提高,需要它具备更高的输出功率、更高的效率、更高的功率密度,并且在更高的温度下工作,以及具备更高的可靠性,从而为设计师提供一个更简单的解决方案。图1展示出基于具备高功率密度的 eGaN FET的DrGaNPLUS building block非常容易使用。这个经过优化的半桥式设计的占板面积比一美分硬币的面积更细小、构建于配备焊垫、四层板厚的印刷电路板(11毫米x12毫米)上,可易于与任何现有的转换器连接。


我们把同样地位于电路板上的高频输入电容 与两个eGaN FET放在经过优化的PCB的布局内,从而把共源电感及高频功率换流环路电感减至最小,这样可以减少开关损耗及电压过冲。DrGaNPLUS可以除去复杂性及为工程师提供容易使用、经过优化的解决方案,而PCB更配备了焊垫,如图1的右图所示。

图2:经过优化的半桥式 DrGaNPLUS 的方框图。



图2展示半桥式电路设计的方框图,内含两个eGaN FET、一个驱动器集成电路(IC)、脉宽调制(PWM)逻辑、可调死区时间及高频输入电容。这些元件的设计及布局非常重要以发 挥具备高速开关性能的eGaN FET的技术优势。DrGaNPLUS的栅极驱动器电路确保eGaN FET可以达到栅极驱动器的要求及采用最新氮 化镓驱动器集成电路技术,从而实现最优性能。用户可以输入两个PWM讯号以独立控制各个器件,或者使用板载逻辑及可调的死区时间电路,输入单个PWM讯号,以及取得经过优化的死区时间,使得降压转换器应用可实现最高的性能。

图3:基于eGaN FET的设计的开关节点波形图 

(VIN = 48 V, VOUT = 12 V, IOUT = 20 A, fsw = 500 kHz)


图4:工作在300 kHz及500 kHz频率并采用80 V EPC2021器件的DrGaNPLUS EPC9203 的效率。


表1: DrGaNPLUS 的器件型号。


提升效率

由于硅基技术的性能已经达到它理论上的极限,加上沟槽式器件的结构本质上在更高压时受限,所以在封装方面的改进也受到限 制,从而在过去的十年间减慢了硅基器件在性能方面的改进。这时正是高效氮化镓晶体管崛起的时刻。 第一批商用的增强型硅基氮化镓功率器件具有可替代日益陈旧的MOSFET的潜力。由于eGaN FET提供更低的FOM、具有更低的封装寄生电感并配合具备更低的寄生电感的PCB布局,因此在性能上比先进的硅基技术更为优胜。图3展示出采用80 V EPC2021 eGaN FET的DrGaNPLUS模块(EPC9203)的开关波形图。 具备低导通电阻及减少了开关电荷的氮化镓器件可实现更快速的开关速度、低电压过冲及更高的工作电流。这样,电路设计师可以同时实现更低的动态开关损耗及更低的静态传导损耗,从而提高转换器的效率。 图4展示出工作在300[kHz频率、采用80 V  eGaN FET的DrGaNPLUS解决方案的效率。由于eGaN FET具备低动态开关损耗,因此我们可以从500 kHz效率曲线看到,它可以提高系统的开关频率及功率密度而不会降低其性能。 目前有两个DrGaNPLUS模块可供使用,如表1所示。40 A的EPC9201采用40 V的EPC2015C 氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)及30 V的EPC2023。20 A的EPC9203采用80 V的 EPC2021。


总结 

与传统的硅基MOSFET技术相比,高性能氮化镓器件的潜力是可以在更高频率下开关并实现MOSFET所不能及的效率。基于eGaN FET 的DrGaNPLUS building block帮助工程师容易地对具备高性能的氮化镓晶体管进行评估, 从而可以简化电源转换设计,实现高效、高功率密度的设计。

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 0

本文由嘟嘟鱼转载自EPC,原文标题为:利用DrGaNPLUS 简化您的设计,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

评论

   |   

提交评论

全部评论(0

暂无评论

相关推荐

【技术】为什么选择氮化镓替代硅基MOSFET?

EPC公司的氮化镓晶体管及集成电路的制造工艺跟硅基功率MOSFET的工艺相似,制造氮化镓器件的工艺步骤更少,以及在每次制造工艺中产出更多器件。与最优的硅基MOSFET相比,氮化镓晶体管及集成电路的开关速度快很多及体积更小巧。氮化镓晶体管(特别是eGaN FET)跟日益老化的功率MOSFET器件的行为非常相似,功率系统工程师可利用他们拥有的设计经验便可以发挥氮化镓器件的优势。

厂牌及品类    发布时间 : 2017-07-05

全球首款替代功率MOSFET器件的EPC硅基增强型氮化镓场效应晶体管(eGaN FET),效率高达98%

EPC eGaN FET产品具有小尺寸、高开关速度、高频率、高功率密度以及低损耗等突出优势,在性能上比硅材料的功率器件优越很多。世强是EPC的官方授权代理商,可供应EPC氮化镓场效应晶体管(eGaN FET),价格优惠,库存丰富。可提供EPC氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)选型, EPC氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)数据手册, EPC氮化镓场效应晶体管技术支持等服务资源。

厂牌及品类    发布时间 : 2018-08-13

【产品】可替代传统MOS的EPC GaN晶体管,电源转换首选功率器件

首家公司推出替代功率MOSFET器件的硅基增强型氮化镓场效应晶体管,其器件性能比最好的硅功率MOSFET器件高出很多倍.使用EPC的氮化镓场效应晶体管可以获得更快的开关频率,更高的效率,更小的尺寸,更低的导通电阻。设计师现在可以同时实现更小型化和性能更高的器件.

厂牌及品类    发布时间 : 2017-07-14

EPC(宜普)eGaN® 氮化镓晶体管(GaN FET)和集成电路及开发板/演示板/评估套件选型指南

目录- eGaN FETs and ICs    eGaN® Integrated Circuits    Half-Bridge Development Boards    DrGaN    DC-DC Conversion    Lidar/Motor Drive    AC/DC Conversion   

型号- EPC2212,EPC2214,EPC2059,EPC2216,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2050,EPC2052,EPC2051,EPC2054,EPC2053,EPC2055,EPC9086,EPC2218A,EPC90153,EPC9087,EPC90154,EPC2069,EPC2102,EPC2101,EPC2104,EPC2103,EPC2106,EPC2105,EPC2107,EPC9018,EPC2065,EPC90151,EPC90152,EPC21702,EPC2100,EPC2067,EPC2221,EPC21701,EPC2066,EPC90150,EPC9097,EPC90145,EPC90142,EPC9098,EPC90143,EPC9099,EPC9092,EPC90148,EPC90149,EPC90146,EPC9094,EPC90147,EPC2219,EPC9091,EPC2619,EPC2036,EPC2035,EPC2038,EPC2037,EPC2014C,EPC2039,EPC9507,EPC2030,EPC9067,EPC2032,EPC2031,EPC9068,EPC2152,EPC2033,EPC9063,EPC9186,EPC9066,EPC8010,EPC9180,EPC2204A,EPC9181,EPC9061,EPC2308,EPC2307,EPC9005C,UP1966E,EPC2203,EPC9004C,EPC2202,EPC2204,EPC2015C,EPC2207,EPC2206,EPC2040,EPC2045,EPC2044,EPC9194,EPC2012C,EPC2019,EPC9049,EPC9203,EPC9204,EPC9205,EPC2252,EPC9166,EPC9167,EPC9047,EPC9201,EPC9041,EPC9162,EPC9163,EPC9165,EPC7020,EPC9160,EPC9040,EPC2024,EPC8009,EPC2302,EPC2001C,EPC2029,EPC2304,EPC2306,EPC2305,EPC8002,EPC2021,EPC9177,EPC2020,EPC9057,EPC9167HC,EPC2023,EPC9179,EPC9058,EPC8004,EPC2022,EPC9059,EPC9173,EPC9174,EPC9055,EPC9176,EPC9170,EPC9050,EPC9171,EPC9172,EPC2010C,EPC2034C,EPC7007,EPC7002,EPC9148,EPC2071,EPC7001,EPC23101,EPC23102,EPC23103,EPC9144,EPC90140,EPC23104,EPC2111,EPC7004,EPC2110,EPC7003,EPC90133,EPC90132,EPC9022,EPC9143,EPC90137,EPC90138,EPC90135,EPC90139,EPC7019,EPC7018,EPC9038,EPC9159,EPC9039,EPC2007C,EPC21603,EPC9156,EPC9036,EPC9157,EPC9037,EPC2088,EPC7014,EPC21601,EPC9158,EPC90122,EPC9151,EPC9031,EPC90123,EPC90120,EPC9153,EPC9033,EPC90121,EPC9154,EPC90124,EPC9150,EPC90128

选型指南  -  EPC  - 2024/1/3 PDF 英文 下载

【元件】EPC新推80V氮化镓晶体管EPC2204A/EPC2218A,具有较低的栅极电荷,可用于自动驾驶激光雷达

EPC推出了两颗新的80V AEC-Q101认证的氮化镓晶体管(GaN FETs),为设计者提供了比硅MOSFET更小、更高效的解决方案,可用于汽车48V-12V DC-DC转换、信息娱乐和自动驾驶的激光雷达。

新产品    发布时间 : 2022-12-29

测试报告  -  EPC  - 2/15/2024 PDF 英文 下载

BRC Solar Selects EPC 100V eGaN FETs for Next Generation Solar Optimizer

Designing EPC‘s EPC2218 100V FETs into BRC Solar GmbH‘s next generation M500/14 power optimizer has enabled a higher current density due to the low power dissipation and the small size of the GaN FET making the critical load circuit more compact.

应用方案    发布时间 : 2022-08-26

【产品】EPC推出两款全新汽车用氮化镓场效应晶体管,采用小至0.9x0.9mm芯片级封装

2018年5月1日,宜普电源转换公司宣布其两个汽车用氮化镓场效应晶体管EPC2202及EPC2203是第一批通过AEC Q101测试认证的产品。与等效MOSFET相比,这些氮化镓场效应晶体管的尺寸小很多,而且可实现的开关速度快10至100倍。广泛应用在全自动驾驶汽车的激光雷达及雷达系统、48 V–12 V DC/DC转换器及高强度的货车头灯等应用。

新产品    发布时间 : 2018-07-12

技术文档  -  EPC  - 2017/06/16 PDF 英文 下载 查看更多版本

测试报告  -  EPC  - 2020/04/03 PDF 英文 下载

增强型氮化镓功率晶体管技术应用简介

型号- EPC2212,EPC2214,EPC2059,EPC2216,EPC2215,EPC2218,EPC2050,EPC9126,EPC2052,EPC2051,EPC2054,EPC2053,EPC2055,EPC9086,EPC2218A,EPC90153,EPC2102,EPC2101,EPC2104,EPC2103,EPC2106,EPC2105,EPC2107,EPC2065,EPC90151,EPC90152,EPC2100,EPC2067,EPC2221,EPC21701,EPC2066,EPC90150,EPC9097,EPC90145,EPC90142,EPC9098,EPC90143,EPC9099,EPC9092,EPC90148,EPC90149,EPC90146,EPC9094,EPC90147,EPC2219,EPC9091,EPC2619,EPC2036,EPC2035,EPC2038,EPC2037,EPC2014C,EPC9507,EPC2152,EPC2031,EPC9063,EPC9126HC,EPC9186,EPC2204A,EPC9061,EPC2308,EPC2307,EPC9005C,UP1966E,EPC2203,EPC9004C,EPC2202,EPC2204,EPC2207,EPC2206,EPC2044,EPC9194,EPC2012C,EPC9049,EPC2252,EPC9166,EPC9167,EPC9041,EPC9162,EPC9165,EPC7020,EPC9160,EPC9040,EPC2302,EPC2001C,EPC2304,EPC2306,EPC2305,EPC8002,EPC9177,EPC9167HC,EPC9179,EPC9173,EPC9174,EPC9055,EPC9176,EPC9050,EPC9171,EPC9051,EPC9172,EPC7007,EPC2034C,EPC7002,EPC9148,EPC2071,EPC7001,EPC23101,EPC23102,EPC23103,EPC9144,EPC90140,EPC23104,EPC2111,EPC7004,EPC7003,EPC90132,EPC9022,EPC90137,EPC90138,EPC90135,EPC7019,EPC7018,EPC9038,EPC9159,EPC9039,EPC21603,EPC9156,EPC9036,EPC9157,EPC9037,EPC2088,EPC7014,EPC21601,EPC90122,EPC90123,EPC90120,EPC9153,EPC90121,EPC9154,EPC90124,EPC9150,EPC90128

商品及供应商介绍  -  EPC  - 2023/9/11 PDF 中文 下载 查看更多版本

【应用】eGaN FET EPC2051助力激光雷达发射端高功率纳秒级别脉冲设计

在激光雷达的发射链路中,为实现雷达高分辨率的设计,需产生高功率、纳秒级别的激光脉冲。要达到这样的设计要求,普通MOS不能满足要求,需要采用GaN 搭配高功率Laser器件进行实现。EPC2051是EPC公司生产的氮化镓场效应晶体管(eGaN FET),已经成功的应用在激光雷达上。

应用方案    发布时间 : 2020-04-29

【应用】零反向恢复损耗的eGAN FET EPC2212用于车载激光雷达,耐压达到100V

针对车载激光雷达的GAN晶体管需求,本文推荐EPC的eGAN FET EPC2212,耐压达到100V,电流峰值达到75A,控制电荷只有3.2nC,满足客户要求大于80V耐压,高于50A电流的要求。

应用方案    发布时间 : 2023-06-25

【应用】氮化镓场效应晶体管和IC助力数据中心的AC/DC转换,实现比硅器件更高的功率和可靠性

云计算、可穿戴设备、机器学习、自动驾驶和物联网等应用的扩展实现了更加数据密集的世界、对数据中心的需求更大和功耗随之而增加。交流到直流的开关电源的效率、功率密度和成本非常重要,氮化镓器件应用可以有效提高功率密度和降低成本。

应用方案    发布时间 : 2023-04-02

【应用】纳秒级开关速度氮化镓场效应晶体管,适合开关频率10MHz以上的应用

EPC8000系列具备了氮化镓晶体管的超高速切换能力,将EPC第三代eGaN FET技术引入了新的水平,这些器件的开关转换速度在纳秒级,能够应用于10 MHz以上的硬开关拓扑中。

新应用    发布时间 : 2017-10-19

展开更多

电子商城

查看更多

只看有货

品牌:EPC

品类:Enhancement Mode Power Transistor

价格:¥33.3156

现货: 485

品牌:EPC

品类:Development Board

价格:

现货: 0

品牌:纳芯微电子

品类:GaN Driver

价格:

现货: 0

品牌:时代速信

品类:GaN Transistor

价格:

现货: 0

品牌:时代速信

品类:GaN Transistor

价格:

现货: 0

品牌:时代速信

品类:GaN Transistor

价格:

现货: 0

品牌:时代速信

品类:GaN Transistor

价格:

现货: 0

品牌:时代速信

品类:GaN Transistor

价格:

现货: 0

品牌:时代速信

品类:GaN Transistor

价格:¥392.0000

现货: 0

品牌:时代速信

品类:GaN Transistor

价格:

现货: 0

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:EPC

品类:Enhancement Mode Power Transistor

价格:¥3.5000

现货:3,059

品牌:EPC

品类:Enhancement Mode Power Transistor

价格:¥26.0000

现货:941

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

服务

查看更多

PD/QC快充测试

满足150W内适配器、PD快充、氮化镓快充等主流产品测试需要;并可查看被测开关电源支持协议,诱导多种充电协议输出,结合电子负载和示波器进行高精度测试。测试浪涌电流最大40A。支持到场/视频直播测试,资深专家全程指导。

实验室地址: 深圳 提交需求>

晶体回路匹配测试

测试范围:扬兴晶振全系列晶体,通过对晶体回路匹配分析,调整频率、驱动功率和起振能力,解决频偏、不起振、干扰、频率错误等问题。技术专家免费分析,测完如有问题,会进一步晶振烧录/修改电路。

实验室地址: 深圳 提交需求>

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面