【产品】EPC新型200V eGaN FET的性能相比传统Si MOSFET提高了一倍
EPC推出新型200V eGaN FETs(氮化镓增强型功率晶体管),相比于传统的硅功率MOSFET的性能提高了一倍。新的第五代设备的尺寸仅为上一代产品的一半,第四代产品与第五代产品的结构对比如图1所示,相比于第四代增强型功率晶体管,第五代增强型功率晶体管的栅电极和源电极之间的距离有所减小,金属层的厚度增加。这些改进,加上许多其他下图未显示的改进,使新一代FET的性能提高了一倍。
图1 第四代与第五代氮化镓增强型功率晶体管的结构对比如图
EPC2207和EPC2215的相关参数以及与第四代产品的比较如下表所示。与EPC2010C的5.8 mm²相比,EPC2207为2.6 mm²,但EPC2207具有更低的RDS(on)、更低的QG、QGD和更低的QOSS。
图2、第四代与第五代器件性能对比
为了说明与硅功率MOSFET相比的显著性能优势,图3将第四代和第五代eGaN FET与基准硅器件英飞凌的IPT111N20NFD进行了比较。EPC2215的RDS(on)降低了33%,但尺寸却缩小了15倍。采用新技术后,栅极电荷(QG)小了6倍多,而且与所有eGaN FET一样,没有反向恢复电荷(QRR),可实现更低失真的D类音频放大器以及更高效的同步整流器和电机驱动。EPC2215与硅晶体管IPT111N20NFD的参数比较:
图4中的性能图进一步证实了新一代200V eGaN FET的优势:所示为英飞凌200V MOSFET基准器件、老一代EPC2034C和第五代EPC2215之间的比较。EPC2215尺寸只有老一代EPC2034C的60%,但性能却比老一代EPC2034C更好,而Si MOSFET的性能明显逊色。
图4、EPC2215、EPC2034C、IPT111N20NFD的性能比较图
对于这些新一代eGaN FET器件,一个常见的问题是它们在工作中的散热效果如何。由于采用了芯片级封装,热效率远高于封装中的同类硅器件。作为一个例子,图5中是一个4mm²的eGaN FET,显示出4°C/W的热阻,器件中的功率为6W。为了清晰起见,文中展示的是模拟图像,但该器件的实际能力是通过实验证实的。
图5、4mm氮化镓晶体管的仿真热图像
氮化镓晶体管的应用
·D类音频
·同步整流
·太阳能大功率点跟踪器
·DC-DC转换器(硬开关和谐振)
·多电平高压转换器
价格方面,新一代200V氮化镓晶体管与硅增强型功率晶体管相近。
图6是仅使用六个EPC2215器件的2.5kW、四级图腾柱的功率因数校正。通过堆叠额定200V氮化镓晶体管,该功率因数校正的输入电压可以达到400 V,效率高达99.25%(如图7所示)。
图6、使用六个EPC2215器件的2.5kW、四级图腾柱的功率因数校正
图7、图6中系统的效率与负载功率的关系
EPC的第五代氮化镓增强型功率晶体管以更小的体积、更高的热效率以及适当的成本实现了更高的性能。除了文中介绍的降压转换器和四级图腾柱的功率因数校正以外,这些新一代200V eGaN FETs(氮化镓增强型功率晶体管)还非常适合49V输出的同步整流和d类音频应用。
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EPC eGaN®FET/晶体管选型表
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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)
|
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
|
0.745
|
0.23
|
0.14
|
0.42
|
0
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86
|
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
增强型氮化镓技术
描述- 本文介绍了eGaN®技术,这是一种基于氮化镓(GaN)的功率转换技术。与传统硅基功率器件相比,eGaN®器件具有更快的开关速度、更小的尺寸、更高的效率和更低的成本。文章详细阐述了eGaN®技术的优势,包括降低导通电阻、提高开关速度、减少电容和降低驱动电路所需的功率。此外,还介绍了eGaN®器件在汽车、医疗、LED照明、无线充电和太阳能等领域的应用。
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型号- SAC305,EPC2107
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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)
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型号- EPC2088
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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
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>
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>
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