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transphorm氮化镓功率管-产品介绍.pdf

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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 • • • 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 • • • • 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
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