德州儀器(TI) 近日推出了業(yè)界第一款80 V、10 A 整合氮化鎵(GaN) 場效應(yīng)晶體管(FET) 功率級原型機，此原型機由一個高頻驅(qū)動器和兩個采用半橋配置的GaN FET 組成—這些均在一個設(shè)計簡單的四方平面無接腳(QFN) 封裝內(nèi)。

全新的LMG5200 GaN FET 功率級將有助于加快下一代GaN 電源轉(zhuǎn)換解決方案的市場化，此方案在空間受限、高頻工業(yè)應(yīng)用和電信應(yīng)用中提供更高的功率密度和效率。此功率級將成為48 V 數(shù)字電源示范的一大亮點。

TI 高壓電源解決方案業(yè)務(wù)部副總裁Steve Lambouses 表示，GaN 型電源設(shè)計的一大障礙曾經(jīng)是與驅(qū)動GaN FET有關(guān)的不確定性，以及由封裝方式和設(shè)計配置布線所導(dǎo)致的寄生效應(yīng)。TI 將提供采用先進、易于設(shè)計封裝的經(jīng)優(yōu)化整合模塊、驅(qū)動器和高頻控制器所組成的完整、可靠電源轉(zhuǎn)換生態(tài)系統(tǒng)給設(shè)計人員，幫助他們認識GaN 技術(shù)在電源應(yīng)用方面的全部潛能。

實現(xiàn)GaN 的優(yōu)勢

一般情況下，使用GaN FET 在高頻下進行開關(guān)的設(shè)計人員必須謹慎對待電路板配置布線，以避免振鈴和電磁干擾(EMI)。TI 的LMG5200 雙80 V 功率級原型機極大地簡化了這個問題，而同時又透過減少關(guān)鍵閘極驅(qū)動回路中的封裝寄生電感來增加功率級效率。LMG5200 特有進階多芯片封裝技術(shù)，并且在經(jīng)優(yōu)化后能夠支持頻率高達5 MHz 的電源轉(zhuǎn)換拓撲結(jié)構(gòu)。

易于使用的6 mm x 8 mm QFN 封裝無需底部填充，進而大大簡化了生產(chǎn)制造過程。縮小的封裝尺寸更加充實了GaN 技術(shù)的應(yīng)用價值，并且有助于將GaN 電源設(shè)計應(yīng)用于許多全新應(yīng)用，從高頻無線充電應(yīng)用到48 V 電信和工業(yè)設(shè)計。

LMG5200 的特性和優(yōu)勢：

· 最高功率密度:首款整合80 V 半橋GaN 功率級相較于硅工藝型的設(shè)計，其功率損耗可低25%，進而實現(xiàn)單級轉(zhuǎn)換；
· 增加可靠性的綜合GaN 專用質(zhì)量保證計劃: 如需了解更多內(nèi)容，請按此處；
· 關(guān)鍵閘極驅(qū)動回路中的最低封裝寄生電感增加了功率級效率并在減少EMI 的同時提高dV/dt 抗擾度；
· 經(jīng)簡化的配置布線和可制性: 易于使用的QFN 封裝免除了底部填充的需要，以解決高電壓間隔方面的顧慮，進而提高電路板的可制性并降低成本。

工具和軟件

除了訂購已上市的LMG5200 評估模塊，設(shè)計人員使用針對LMG5200 的PSpice 和TINA-TI 模塊來仿真這項技術(shù)的效能和開關(guān)頻率優(yōu)勢，以便更快地開始設(shè)計工作。

供貨情況和價格

目前可在TIStore 中購買GaN 功率級的原型機樣品。LMG5200 建議售價為每個50 美元，最多購買數(shù)量以10 個為限。LMG5200 評估模塊同樣販賣中，建議售價為299 美元。