【应用】新型氮化镓功率晶体管助力实现可无线充电智能鞋设计
宜普电源转换公司(EPC)是基于增强型氮化镓的功率管理器件的领先供应商,其新近推出了新型氮化镓功率晶体管,EPC2036,以其固有的特性,非常适合用在智能鞋中,可很好地解决充电距离近的问题。
1.高速度
无线电源传送要求工作在具高频的6.78MHz或13.56MHz ISM频带,谐振系统中在这个频率下可实现更高效率及更高自由度。而在这些高频率下,传统MOSFET技术已经接近它的性能极限。由于氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)的开关转换速度在亚ns范围内,具有足够快速开关的优势,它可替代MOSFET器件,获得更高的速率及效率,成为无线电源传送应用的理想晶体管。
图1 氮化镓EPC2036相关电容参数
图2 某XXX640 MOS管相关电容参数
如上图1所示,是EPC2036相关的电容参数,显然比图2普通MOS小的多,为实现高速,打下了坚实的硬件基础。
2.功率密度高
如下图3,是EPC2036的最大工作电压及最大工作电流情况,由此可见,EPC2036可以实现持续约33W充电功率。
图3 EPC2036的最大工作电压及最大工作电流情况
图4 EPC2036封装
而如图4,EPC2036尺寸,是让人惊叹的0.9mm x 0.9mm,而之所以这样,是因为,GaN极高的电子迁移率和低温度系数可实现非常低的RDS(on)(如图5红线所示),而其横向器件结构和多数载流子二极管可提供极低的QG和零QRR。 最终的结果是,导通状态损耗小、要求散热低面积低。如此,则非常适合应用于可无线充电智能鞋的项目中。
图5 极低的RDS(on)
3.充电远距离远
现阶段,无线充电存在四种不同的方式:电磁感应方式、电磁共振方式、电场耦合方式、无线电波方式。其中,电磁共振技术在距离上就有了一定的宽裕度,它可以支持数厘米至数米的无线充电,使用上更加灵活。EPC2036能很好地支持电磁共振技术。这恰好可以克服智能鞋存在一定厚度的问题。
图6 磁共振技术
除了距离较远外,电磁共振方式还可以同时对多个设备进行充电,并且对设备的位置并没有严格的限制,使用灵活度在各项技术中居于榜首。智能鞋在充电时,一般时对两只同时充电,因此,能对多个设备同时充电的特性,也是智能鞋所必须的。
在传输效率方面,电磁共振方式可以达到40%~60%,虽然不是非常高,但完全可以满足智能鞋的需求。
综上述,氮化镓功率晶体管EPC2036以其高速度、高功率密度、充电距离远、易开发等特性,非常适合应用在可无线充电的智能鞋中。
另外,针对无线充电的应用,世强作为EPC唯一中国本土分销商,还提供了完整的技术方案,以及相应的DEMO(世强官网有详细的资料),可以极大地方便客户快速开发。
EPC2036其它典型应用:
直流-直流转换器;
无线电源传送;
包络跟踪;
射频传送;
功率逆变器;
D类音频放大器等。
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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
产品型号
|
品类
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Configuration
|
VDSmax(V)
|
VGSmax(V)
|
Max RDS(on) (mΩ)
@ 5 VGS
|
QG typ(nC)
|
QGS typ (nC)
|
QGD typ (nC)
|
QOSS typ (nC)
|
QRR(nC)
|
CISS (pF)
|
COSS (pF)
|
CRSS (pF)
|
ID(A)
|
Pulsed ID (A)
|
Max TJ (°C)
|
Package(mm)
|
Launch Date
|
EPC2040
|
Enhancement Mode Power Transistor
|
Single
|
15
|
6
|
30
|
0.745
|
0.23
|
0.14
|
0.42
|
0
|
86
|
67
|
20
|
3.4
|
28
|
150
|
BGA 0.85 x 1.2
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Apr, 2017
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选型表 - EPC 立即选型
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EPC(宜普)增强型氮化镓功率晶体管技术简介(中文版)
型号- EPC2014,EPC2016,EPC2015,EPC9203,EPC9049,EPC9046,EPC9201,EPC9047,EPC9124,EPC9048,EPC9041,EPC9040,EPC2102,EPC2024,EPC2104,EPC8009,EPC2103,EPC8008,EPC2029,EPC2106,EPC2105,EPC2108,EPC8002,EPC2021,EPC8007,EPC9057,EPC2020,EPC9014,EPC2023,EPC2100,EPC8005,EPC8004,EPC9055,EPC9050,EPC9051,EPC9509,EPC2035,EPC2014C,EPC2039,EPC9507,EPC9029,EPC2030,EPC9106,EPC9024,EPC2031,EPC9022,EPC9060,EPC9061,EPC9062,EPC2015C,EPC9038,EPC9115,EPC9039,EPC2007C,EPC9034,EPC9078,EPC9111,EPC9035,EPC9112,EPC9036,EPC2001,EPC9510,EPC9037,EPC9114,EPC9030,EPC9031,EPC9032,EPC9033
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,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,EPC9507,EPC2031,EPC2152,EPC9063,EPC9126HC,EPC9186,EPC2204A,EPC9061,EPC2308,EPC2307,EPC9005C,UP1966E,EPC2203,EPC9004C,EPC2204,EPC2207,EPC2206,EPC2044,EPC9194,EPC2012C,EPC9049,EPC2252,EPC9166,EPC9167,EPC9041,EPC9162,EPC9163,EPC9165,EPC7020,EPC9160,EPC9040,EPC2302,EPC2001C,EPC2304,EPC2306,EPC2305,EPC8002,EPC9177,EPC9167HC,EPC9179,EPC9173,EPC9174,EPC9055,EPC9176,EPC9170,EPC9050,EPC9171,EPC9051,EPC9172,EPC7007,EPC2034C,EPC7002,EPC9148,EPC2071,EPC7001,EPC23101,EPC23102,EPC23103,EPC9144,EPC90140,EPC23104,EPC2111,EPC7004,EPC7003,EPC90132,EPC9022,EPC9143,EPC90137,EPC90138,EPC90135,EPC7019,EPC7018,EPC9038,EPC9159,EPC9039,EPC9156,EPC21603,EPC9036,EPC9157,EPC9037,EPC2088,EPC7014,EPC21601,EPC9158,EPC90122,EPC9151,EPC90123,EPC90120,EPC9153,EPC90121,EPC9154,EPC90124,EPC9150,EPC90128
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全球领先的氮化镓(GaN)功率FETs和集成电路(IC)厂商EPC和专业IC代工服务提供商世界先进半导体公司(VIS)宣布了一项合作协议,两方将在未来数年内共同生产氮化镓基功率半导体。
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。
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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