【经验】氮化镓场效应晶体管如何融合激光雷达技术，实现极具性价比脉冲激光驱动电路开关
激光雷达（LiDAR）是一种远距感测技术，从感测器发射光脉冲，并记录反射光线的时间，从而映射物件的位置及距离，如图1所示。应用诸如自动驾驶汽车及驾驶辅助系统（ADAS），需要利用于纳秒级窄脉冲工作的器件，从而实现雷达所需的距离分辨率–数纳秒或更短的时间。通常使用激光二极管产生这些脉冲。由于必须以高峰值的光功率来扫描所需的周围环境，激光二极管的峰值电流必须为10至100安培，因此需要使用复杂的电路、独特而且昂贵的半导体。
直至最近才出现可选的全新、极具成本效益的半导体。当简单、小型化及成本更低的氮化镓场效应晶体管（eGaN®FET）推出后，激光雷达所需的性能得以实现。在激光雷达应用最普遍使用的氮化镓器件包括图2所示的EPC2036、EPC2016C及EPC2001C。氮化镓场效应晶体管具备超高性能，而且它采用芯片级封装，因此具有超低电感，使得它们成为脉冲激光驱动电路最理想的开关器件。
如何实现得到？
最简单及最普遍的激光驱动电路是共振式、电容放电驱动器，如图3所示。FET（Q1）通过集散电感（L1）及激光（DL）以共振方式放电（C1）。要解决电感（L1）的问题及实现所需的快速电流上升时间，C1被充电至较高压（通常是25V至150V）。FET（Q1）必需耐压、在峰值电流具极短的导通时间，及导通时间在1纳秒之内或更短时间。目前只有已有供货和极具成本效益的eGaN®FET开关器件符合以上所有要求。
我们推荐在各种基于EPC氮化镓器件的功率转换应用，采用基本最优化的版图，正如EPC9126及EPC9126HC激光驱动器演示系统的设计，从而把电感降到最小。EPC9126采用EPC2016C，在极短的4ns脉冲宽度，给三接面激光产生35A脉冲。EPC9126HC为大电流演示系统，在8ns脉冲宽度可产生65A脉冲。两个驱动器可感测到主要波形图及可以采用多个激光封装。图4展示出EPC9126驱动器。要取得最高性能，对一个特定的激光可以采用优化的PCB及配以高性能栅极驱动器，例如TI公司的LMG1020。如果使用具备低电感表面装贴激光，例如Excelitas的TPGAD1S09H，EPC2016C可以实现26A、1.8ns脉冲宽度（图5）。在非常高的峰值功率(>4kW)，采用具有160A额定脉冲电流的200VEPC2047晶体管，可以使用相同的驱动器及激光来实现8ns脉宽和155A脉冲（图6）。
通过AEC-Q101认证的车规级元件
为支持面向车用的各种激光雷达应用，EPC公司推出通过AEC-Q101认证的车规级EPC2202(80V、可实现75A脉冲电流)和EPC2203（80V、可实现17A脉冲电流）。EPC2202的占板面积跟EPC2016C一样，而EPC2203的占板面积跟EPC2036一样
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激光雷达技术发展迅猛，支持该技术的器件的性能，远远没有达到极限。请留意该技术的全新发展及世强官网以取得最新资讯。
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EPC eGaN®FET/晶体管选型表
EPC提供增强型氮化镓半桥功率晶体管/增强型功率晶体管/功率晶体管的选型：配置：Dual Common Source、Dual with Sync Boot、Half Bridge、Half Bridge Driver IC、HS FET + Driver + Level Shift、Single、Single - AEC Q101、Single – Rad Hard、Single with Gate Diode、Single with Gate Diode – AEC-Q101、Dual Common Source - AEC Q101，VDS最大值（V）：15~350V；VGS最大值（V）：5.75~7V
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产品型号
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品类
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Configuration
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VDSmax(V)
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VGSmax(V)
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Max RDS(on) (mΩ)
@ 5 VGS
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QG typ(nC)
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QGS typ (nC)
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QGD typ (nC)
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QOSS typ (nC)
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QRR(nC)
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CISS (pF)
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COSS (pF)
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CRSS (pF)
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ID(A)
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Pulsed ID (A)
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Max TJ (°C)
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Package(mm)
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Launch Date
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EPC2040
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Enhancement Mode Power Transistor
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Single
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15
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6
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30
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0.745
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0.23
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0.14
|
0.42
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0
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86
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67
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20
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3.4
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28
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150
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BGA 0.85 x 1.2
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Apr, 2017
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选型表 - EPC 立即选型
EPC（宜普）氮化镓场效应晶体管面向D类音频放大器应用简介 中文版（AB003）
描述- 本文介绍了eGaN®技术氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)在D类音频放大器应用中的优势。eGaN FET具有更低的传播延迟、更快的slew rate和零反向恢复电荷(QRR)，从而实现更低的开环失真、总谐波失真和总功耗。文章还提供了eGaN FET在D类音频放大器设计中的推荐器件和参考设计。
型号- EPC2036,EPC9509,EPC9001C,EPC2010C,EPC9003C,EPC2016C,EPC2019,EPC9106,EPC2032,EPC9046,EPC2031,EPC9047,EPC2034,EPC9048,EPC2033,EPC9061,EPC9062,EPC9040,EPC9002C,EGANAMP2016,EPC2103,EPC2001C,EPC2029,EPC2106,EPC2015C,EPC2108,EPC9010C,EPC2107,EPC9039,EPC2007C,EPC9034,EPC2021,EPC9035,EPC2020,EPC9014,EPC9510,EPC2022,EPC9033,EPC9055,EPC9050,EGANAMP 2.1,EPC9006C
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描述- 本报告概述了EPC eGaN® FETs产品EPC2053的合格测试结果。报告涵盖了EPC2053、EPC2045、EPC2051和EPC2052的合格测试，这些产品具有相同的电压等级和器件加工。测试包括高温栅极偏置、温度循环、高温高湿反向偏置、湿度敏感度等级和静电放电特性等。所有测试均符合JEDEC标准，EPC2053通过了所有测试，已批准投入生产。
型号- EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC2045
面向同步整流应用的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)及集成电路应用简介
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型号- EPC2212,EPC2057,EPC2214,EPC2059,EPC9003C,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2019,EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC9046,EPC9047,EPC90155,EPC2029,EPC9010C,EPC2021,EPC2020,EPC9014,EPC2022,EPC9097,EPC9098,EPC9099,ЕPC2218,EPC9092,EPC9093,EPC9050,ЕPC2215,EPC9091,EPC9006C,EPC2036,EPC2010C,EPC9001C,EPC2034C,EPC2032,EPC2031,EPC2033,EPC9061,ΕPC2059,EPC9062,EPC2203,EPC9048C,EPC2202,EPC2204,EPC2015C,EPC2207,EPC2206,EPC2007C,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC90122,EPC90123,EPC9033,EPC90124
【选型】氮化镓场效应晶体管EPC2045用于多线激光雷达，脉冲电流130A，耐压100V
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型号- EPC2212,EPC2010C,EPC2059,EPC2034C,EPC9003C,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2019,EPC2052,EPC2051,EPC2032,EPC2053,EPC9047,EPC2033,EPC9062,EPC9048C,EPC2204,EPC2207,EPC9010C,EPC2007C,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC9014,EPC2022,EPC9097,EPC90123,EPC9098,EPC9099,EPC9092,EPC9093,EPC90124,EPC9091,EPC9006C
【选型】EPC氮化镓场效应晶体管用于多线激光雷达，具备小封装，开关频率可达100MHz
某用户想研制一款多线激光雷达，主要应用于交通领域，想找一款效应晶体管用来驱动激光器，经过评估我们推荐了EPC氮化镓场效应晶体管EPC2221，它具备小封装，尺寸仅为1.35x1.35mm，开关频率可达100MHz。
用于飞行时间/激光雷达应用的氮化镓场效应晶体管和集成电路简介
型号- EPC2212,EPC2214,EPC2216,EPC9049,EPC2052,EPC2051,EPC2252,EPC2055,EPC90156,EPC2218A,EPC9087,EPC90153,EPC2302,EPC2306,EPC8002,EPC2065,EPC21702,EPC9179,EPC21701,EPC2221,EPC9097,EPC90145,EPC90142,EPC9092,EPC9050,EPC90146,EPC9172,EPC2219,EPC9091,EPC2619,EPC2036,EPC2035,EPC2038,EPC2034C,EPC2037,EPC2014C,EPC9507,EPC2071,EPC9144,EPC90132,EPC9022,EPC9180,EPC90137,EPC9181,EPC2204A,EPC9005C,EPC2204,EPC2040,EPC9156,EPC21603,EPC2361,EPC21601,EPC2088,EPC90123,EPC9154,EPC9150
【应用】氮化镓场效应晶体管EPC2035实现脉冲法激光测距仪设计，超高频率满足高性能要求，小体积节约大量空间
激光测距仪广泛应用到生活的方方面面，基于产品需求，在发射部分的氮化镓场效应晶体管，本文推荐EPC2035。超高频率，可满足客户高性能的需求；CMOS标准工艺制备研制，使电路有较好的抗干扰能力； 脉冲电流大，抗浪涌能力强。
EPC氮化镓晶体管选型表
EPC提供以下氮化镓功率晶体管/GaN功率晶体管选型，最大耐压15V-350V，持续电流0.5A-90A，导通阻抗1.45Ω-3300mΩ，导通电荷0.044nC-19nC，峰值电流0.5A-590A。
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产品型号
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品类
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最大耐压（V）
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持续电流(A)
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导通阻抗(mΩ)
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导通电荷(nC)
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峰值电流(A)
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封装（mm)
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EPC2040
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Enhancement Mode Power Transistor
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15V
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3.4A
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30mΩ
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0.745nC
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28A
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BGA 0.85 mm*1.2mm
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选型表 - EPC 立即选型
EPC的氮化镓场效应晶体管EPC2112和EPC2012C以及EPC2016C的区别主要是？
除了封装和电压电流以及导通电阻的规格差异外，EPC2112主要是集成驱动的氮化镓产品，驱动频率可以高达7Mhz，简化客户端应用设计。EPC2012C和 EPC2016C是氮化镓单管，驱动频率可高达G级。应用更加灵活。
面向D类音频放大器应用的氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET)应用简介
型号- EPC2212,EPC2214,EPC2059,EPC2215,EPC2052,EPC2051,EPC2252,EPC2054,EPC2055,EPC90153,EPC9040,EPC2104,EPC2302,EPC2103,EPC2106,EPC2304,EPC2306,EPC2107,EPC2305,EPC2065,EPC9179,EPC90150,EPC9097,EPC90145,EPC90142,EPC9098,EPC9055,EPC90143,EPC9099,EPC9092,EPC90148,EPC9050,EPC90146,EPC9094,EPC2219,EPC9091,EPC2619,EPC2036,EPC2071,EPC9106,EPC90140,EPC2031,EPC9063,EPC90132,EPC90137,EPC9061,EPC2308,EPC2307,EPC2204,EPC2207,EPC2206,EPC9039,EPC2044,EPC2088,EPC90122,EPC90123,EPC90124,EPC90128
电子商城
现货市场
服务
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>
提供CE测试服务，通过晶体回路匹配分析，给出测试报告。支持EPSON所有MHz无源晶体、32.768KHz晶体。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/上海 提交需求>
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