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电源管理

氮化镓 (GaN):推动性能超越硅片

利用我们各种功率级别的 GaN 器件产品系列,更大限度地提高功率密度和可靠性

我们的氮化镓 (GaN) FET 系列具有集成的栅极驱动器器件,可提供高效的 GaN 解决方案、使用寿命可靠性以及 TI 的供应链和成本优势。

高效 & 可靠的 GaN

TI 的 GaN 集成方法通过紧凑的单芯片解决方案简化了设计,通过经优化的栅极驱动布局提高了效率,并通过集成过流保护功能和 3,000 万小时的器件可靠性测试实现了高可靠性。借助 50mΩ 至 150mΩ 的器件,我们提供了适合每种应用的 GaN 解决方案。 

TI GaN 的优势

我们的 GaN 解决方案系列集成了高速栅极驱动器以及 EMI 控制、过热保护和强大的过流保护等功能。集成式器件可优化 BOM 成本、电路板电感和占用空间。我们制造的高效集成氮化镓 (GaN) 功率器件,可满足下一代系统要求和严苛的质量和可靠性标准。

GaN 正在变革电力工程行业,它实现了以往硅 MOSFET 无法实现的高速度、高效率和更高功率密度。 

GaN 固有的较低栅极和输出电容支持以兆赫兹级的开关频率运行,同时降低栅极和开关损耗,从而提高效率。不同于硅,GaN 不需要体二极管,因而消除了反向恢复损耗,并进一步提高了效率、减少了开关节点振铃和 EMI。 

TI GaN 是什么

速度加倍,损耗减半

我们的 GaN FET 具有集成的驱动器,可实现超高的压摆率,与其他 GaN 解决方案相比,可使损耗减少一半,并提供低功耗开关功能和超小的振铃。

我们的 GaN 解决方案系列集成了高速栅极驱动器以及EMI 控制、过热保护和强大的过流保护等功能。集成式器件可优化 BOM 成本、电路板电感和占用空间。

 

GaN 开关性能

寿命可靠性

TI 是 GaN 可靠性领域的领先者,我们的 GaN 器件通过了 3,000 多万小时的器件可靠性测试,其 10 年使用寿命的时基故障率 < 1。除进行固有的可靠性测试之外,我们还在超严苛的开关环境下对 GaN 进行了应用内应力测试,并已转换了超过 3GWHrs。

    

TI 供应链 & 成本优势

我们的内部硅基 GaN 工艺利用了我们现有的 TI 工艺技术节点,提供了一些固有的供应链和成本优势。 与其他基于 SiC 或蓝宝石等非硅基板的宽带隙技术不同,TI 的硅基 GaN 工艺利用我们所有的内部制造设施进行制造、组装和测试,从而充分利用内部拥有的产能并更大限度地提高产品质量。 

TI 具有利用硅基板生长 GaN 外延的能力,与不常用的 SiC 或蓝宝石基板相比,具有确定的成本优势。 硅基板的成本经过多年生产进行了优化,并使用成本相对较低的方法制造硅晶。  

供应链

TI 制造运营部门

电源发展趋势

在我们的日常工作中,电源管理对实现电子元件的进一步集成至关重要。数十年来,TI 致力于开发新的工艺、封装和电路设计先进技术,从而为您的设计提供出色的电源器件。查看我们的以下特色 GaN 器件,它们可帮助您应对功率密度挑战。

高功率密度且具有集成驱动器 & 保护功能的 GaN FET

GaN FET 具有优于传统硅 FET 的固有性能,这使得工程师能够突破电源设计的界限并提高性能。从交流/直流适配器等消费类应用一直到三相 10kW 转换器,可通过使用 GaN 来减少这些电源设计的重量、尺寸和成本,并降低能源消耗。GaN 的高速开关特性正在改变当今电源系统的现状,使得超薄电源、电机驱动集成机器人等市场趋势得以形成,并在下一代数据中心和计算领域实现 2 倍以上的功率密度。 

LMG3410R050

具有集成驱动器和保护功能的 600V 50mΩ GaN FET 功率级

LMG3410R070

具有集成驱动器和保护功能的 600V 70mΩ GaN

LMG3410R150

具有集成驱动器和过流保护功能的 600V 150mΩ GaN

 

配套产品

 

借助 C2000™ 微控制器,您能够创建更高效、更可靠的高功率系统。专为高频电源应用而设计的强大处理能力和高级驱动功能

正在寻找其他高电压解决方案?

您选对了地方。我们的端到端电源转换器件具有高效率、高功率密度和高可靠性,因此无论是驱动器到控制器,我们都能让您以更低的功耗完成更多任务。

特色氮化镓 (GaN) 参考设计

效率高达 98.7% 的 1MHz CrM GaN PFC 参考设计

此 PFC 设计可在以 1MHz 频率进行开关的同时,提供 270W/in^3 的功率密度和 98.7% 峰值效率。2 级交错式 1.6kW 设计非常适合许多空间受限的应用,如服务器、电信和工业电源应用。 

适用于高速电机驱动器的 48V/10A 三相 GaN 逆变器设计

此设计采用低电压、100kHz 驱动器和低电感无刷电机,能够更大限度地减少电机中的损耗和扭矩波动,并实现 98.5% 的效率。 

适用于伺服驱动器的 200V 交流三相 GaN 逆变器设计

此设计的效率达到了 98%,可驱动功率高达 2kW 的 200V 交流伺服电机,它可使低电感电机以超低的电流纹波进行驱动,适用于精细的位置控制应用。