氮化镓MOS (HEMT)
氮化镓MOSFET (600~650Vdc, 能承受周期为1uS, 100nS的连续的方波, 保证750~800V)
产品型号
封装
电压(V)
电流(A)
导通电阻
Rdson(mΩ)
TPH3245ED
TPH3202LD
TPH3202PS
TPH3206LD
TPH3206PS
TPH3208LD
TPH3208PS
TPH3212LD
TPH3212PS
TPH3205WS
TPH3207WS
TPD3215M
QFN5*6
QFN8*8
TO-220
QFN8*8
TO-220
QFN8*8
TO-220
QFN8*8
TO-220
TO-247
TO-247
模块
600
600
600
600
600
650
650
650
650
650
650
600
6
9
9
17
17
21
21
28
28
36
47
70
500
290
290
150
150
110
110
72
72
52
35
30
功率范围
<150W
40-500W
40-500W
500-1500W
500-1500W
1000~2500W
1000~2500W
1500~3000W
1500~3000W
2500~4500W
2500~6000W
4500W(半桥)
电源功率密度趋势-transphorm氮化镓MOS
电源的发展必然需要小体积高效率产
品,提高工作频率是必然趋式
功率密度上看GaN, SiC占优势
传统硅材料在电源转换上应用发展几十年了,现已到达它的物理极限,
发展空间有限。
氮化镓材料最早是从LED及RF方面进行人们的视线,现在发展进入功率
器件应用领域。适合高频高压。
氮化镓GaN将提供高性能,低成本的方案。因氮化镓基于硅衬底,将来
8, 12英寸的晶元将大大降低使用成本。
Si, SiC, GaN三种不同材料半导体比较
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GaN and SiC offer:
• 适合更高的工作电压
GaN offers:
• 高速电子迁移
• 更适合高频工作
SiC offers:
• 更适合高温应用场合
transphorm公司介绍 www.transphormusa.com
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2007年成立
位于美国加州Goleta
超过130百员工
超过250多专利
• 目前唯一过JEDEC认证GaN企业
• 超过2.5亿美金投资
• 日本,香港,上海, 法国, 办事处
投资商:
硅MOS, 氮化镓MOS的结构对比
硅MOS
氮化镓
氮化镓是采用水平结构, 通过电子层导
通没有形成P/N结, 同时最下方是衬底
硅材料的垂直结构使得P/N结存
在即必然有慢速的寄生二极
管,同时D极只能在最下方,下
方直接接金属散热片。
氮化镓 – HEMT
1. 氮化镓与传统的硅MOS不一样,电流在
流动的时候体内没有形成PN结,即没有
体内二极管,故没有反向恢复的问题.
D, S间的导体是通过中间的电子层导
2.
通,双向可导通,即常开/Normally On.
3. 当G极加负压时D, S间关断, 实际应用
不方便(需加负压).
解决的办法,就是在体内串加一个30V的低压
MOSFET解决0V关断5V导通,因此成品体内实
际有两个管子,资料上的反向恢复时间均与此小
MOSFET上的二极管有关。
transphorm GaN 驱动线路很简单
无需外加驱动芯片
2V门阀电压 (5V 全开通, 0V 关断)
+/‐ 18V max. GATE电压
采用通用驱动即可,如ON, Silicon‐labs, Fairchild, IR….
正常开通只需要不到100mA电流, 所有驱动IC均满足此要求
30V低压(LV) Si FET 速度是非常快,不会影响到氮化镓
Low Qg. & Low Qrr
30V的Si Mosfet与氮化镓FET串接
Cool‐Mosfet 与 氮化镓Mos对比
Parameters
IPA60R160C6
Cool‐Mosfet
TPH3206PS
氮化镓
VDS
600V @ 25 ⁰C
650V (spike
rating 750V)
RDS(25 ⁰C)
0.14/0.16ohm
0.15/0.18oh
Static
Dynamic
Reverse
[1]Operation
Qg
Qgd
Co(er)
Co(tr)
Qrr
trr
VGS= 0V, V
DS= 0 –480V
75 nC
38 nC
[1]
66 pF
[1]
314 pF
[2]
8200 nC
[2]
460 ns
[2] VDS = 400V, IDS = 11.3A, di/dt = 100A/µs
[3] VDS = 480V, IDS = 9A, di/dt = 450A/µs
m
6.2 nC
2.2nC
[1]
56 pF
[1]
110 pF
[3]
54 nC
[3]
30 ns
等同Rds(on)对比
更低的驱动损耗,100mA驱动电流即可
更低的米勒效应/更低的开关损耗
更小的死区时间
更小的反向恢复损耗