Blog về công ty Tái chế các giai đoạn nguồn TI GaN:GaN Half-Bridge,GaN FET

Tái chế TI GaN Power Stages:GaN Half-Bridge,GaN FET

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.là một công ty tái chế linh kiện điện tử nổi tiếng trên toàn thế giới. Bằng cách cung cấp các dịch vụ tái chế chuyên nghiệp, chúng tôi giúp khách hàng nhận ra giá trị của các linh kiện điện tử không hoạt động của họ;Nhờ sức mạnh tài chính mạnh mẽ và hệ thống dịch vụ toàn diện của chúng tôi, chúng tôi đã giành được sự tin tưởng và hợp tác lâu dài của nhiều khách hàng sản xuất và thương nhân.

Quá trình tái chế:

1- Phân loại và đệ trình danh sách hàng tồn kho

Các khách hàng trước tiên nên phân loại hàng tồn kho không sử dụng của họ, xác định mô hình, thương hiệu, ngày sản xuất, số lượng, loại bao bì và tình trạng.Một danh sách hàng tồn kho chi tiết có thể được gửi đến nhóm đánh giá của chúng tôi qua email hoặc fax.

2- Đánh giá chuyên nghiệp và báo giá

Sau khi nhận được danh sách hàng tồn kho, công ty của chúng tôi sẽ hoàn thành một đánh giá sơ bộ và cung cấp một báo giá trong vòng 24 giờ.

3- Chữ ký hợp đồng và sắp xếp logistics

Một khi giá đã được thỏa thuận, một hợp đồng tái chế chính thức sẽ được ký để làm rõ chi tiết giao dịch.

4Kiểm tra hàng hóa và thanh toán nhanh chóng

Khi đến nhà kho của chúng tôi, hàng hóa sẽ trải qua kiểm tra chất lượng cuối cùng. Sau khi vượt qua kiểm tra, chúng tôi đảm bảo thanh toán trong vòng ba ngày làm việc để đảm bảo hoàn trả tiền nhanh chóng.Các phương thức thanh toán linh hoạt bao gồm chuyển khoản ngân hàng, tiền mặt hoặc các thỏa thuận khác phù hợp với nhu cầu của khách hàng.

I. Đặc điểm kỹ thuật cơ bản của Ti GaN Field Effect Transistors

Các transistor hiệu ứng trường TI GaN (GaN HEMT) là các thiết bị điện gallium nitride bên chế độ tăng cường.chúng tận dụng các tính chất băng tần rộng của các chất bán dẫn thế hệ thứ ba để cách mạng hóa hiệu suất thiết bị điện ở mức độ vật lý cơ bảnChúng phục vụ như là các khối xây dựng cốt lõi cho các giai đoạn điện nửa cầu GaN của TI.

1Ưu điểm vật lý và điện cơ bản

Thứ nhất, không có tổn thất khôi phục ngược. Vì các thiết bị GaN thiếu cấu trúc nối PN, chúng không thể hiện điện tích khôi phục ngược (Qrr) vốn có trong silicon MOSFET.Điều này hoàn toàn loại bỏ tổn thất phục hồi ngược trong các kịch bản chuyển đổi cứng tần số cao, cho phép tần số chuyển đổi dễ dàng vượt quá phạm vi MHz. So với các thiết bị silicon, hiệu quả được cải thiện từ 3% đến 8%,với lợi nhuận thậm chí còn đáng kể hơn trong điều kiện hoạt động tần số caoThứ hai, chúng có các thông số ký sinh trùng cực thấp; công suất cổng và công suất đầu ra của thiết bị là cực kỳ nhỏ,dẫn đến tổn thất chuyển đổi thấp hơn nhiều so với các MOSFET silic của cùng một thông số kỹ thuật. Điều này hỗ trợ bật và tắt tốc độ cao trong khi giảm đáng kể điện áp cao điểm chuyển đổi và nhiễu điện từ.với kháng cháy thấp hơn cho cùng kích thước gói, làm giảm đáng kể tổn thất trạng thái hoạt động và đảm bảo hiệu quả dưới cả tải trọng nhẹ và đầy đủ.TI ′s GaN FET bao gồm các dòng điện áp tiêu chuẩn từ 80V đến 650V, làm cho chúng phù hợp với một loạt các ứng dụng bao gồm động cơ động cơ điện áp thấp và chuyển đổi điện áp trung bình đến cao;tốc độ chuyển đổi của họ là 5 đến 10 lần nhanh hơn so với các thiết bị silicon.

2Cấu trúc thiết bị và nguyên tắc hoạt động

Các transistor hiệu ứng trường GaN chế độ tăng cường của TI ¢ sử dụng logic điều khiển thường tắt, thường bật,điều chỉnh sự dẫn khí electron hai chiều (2DEG) thông qua điện áp cổng để đạt được điều khiển chuyển mạch điệnSo với các MOSFET silicô rời rạc, các GaN FET của TI ∆ có các quy trình wafer và bố cục bao bì được tối ưu hóa, làm giảm đáng kể độ cảm ứng và dung lượng ký sinh trùng bên trong,do đó ngăn chặn dao động chuyển đổi tần số cao tại nguồnHơn nữa, các thiết bị hỗ trợ dẫn điện hai chiều, cho phép chúng thay thế các diode truyền thống cho dòng chảy ngược,do đó đơn giản hóa các cấu trúc mạch điện và giảm số lượng các thành phần bên ngoài.

II. Kiến trúc và cơ chế hoạt động của GaN Half-Bridge Power Stage

Topology nửa cầu là một trong những kiến trúc cơ bản được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực chuyển đổi điện.Các mạch nửa cầu riêng biệt truyền thống bị các vấn đề như khó khăn trong việc kết hợp thiết bị, các thông số ký sinh trùng cao trong dây dẫn, nguy cơ cao của crosstalk và gỡ lỗi phức tạp.một người lái cổng chuyên dụng, mạch điều khiển thời gian chết, mạch bảo vệ quá điện / quá nhiệt / quá điện áp và mạch khởi động trong một gói duy nhất.giải pháp giai đoạn điện rất đáng tin cậy và có thể sản xuất hàng loạt giải quyết kỹ lưỡng nhiều thách thức liên quan đến thiết kế nửa cầu riêng biệt.

1. Thành phần kiến trúc

Tiêu chuẩn năng lượng nửa cầu GaN của TI® tích hợp bốn mô-đun cốt lõi, có cấu trúc rất hợp lý và chức năng toàn diện.hai bộ bán dẫn hiệu ứng trường GaN chế độ tăng cường được khớp parameter cao được kết nối hàng loạt để tạo thành mạch điện chính nửa cầu, đảm bảo tính nhất quán chuyển đổi giữa các transistor phía trên và phía dưới và tránh mất tải không cân bằng; Thứ hai, một trình điều khiển cổng tần số cao chuyên dụng,được tối ưu hóa cho dung lượng cổng thấp và đặc điểm chuyển đổi tốc độ cao của các thiết bị GaN, cung cấp điện áp và dòng điện ổ cổng chính xác, loại bỏ các vấn đề phổ biến với các thiết bị GaN như kích hoạt sai và dao động; an intelligent dead-time control module with built-in adaptive dead-time sequencing logic automatically mitigates crosstalk between the high-side and low-side FETs without the need for complex external configuration, cân bằng an toàn và hiệu quả chuyển đổi; thứ tư, một bộ mạch bảo vệ toàn diện tích hợp bảo vệ quá tải, tắt nhiệt, bảo vệ cổng quá điện áp và dưới điện áp,và bảo vệ mạch ngắnMột số mô hình cao cấp cũng tích hợp một diode bootstrap và tụ bootstrap, đơn giản hóa thêm dây dẫn ngoại vi.

2Nguyên tắc hoạt động và logic thời gian

GaN giai đoạn điện nửa cầu hoạt động trong chế độ chuyển đổi bổ sung.điều khiển các GaN FET phía trên và phía dưới để tiến hành xen kẽTrong quá trình hoạt động, mô-đun điều khiển thời gian chết nội bộ chèn một thời gian chết phút tại thời điểm chuyển đổi giữa các FET phía trên và phía dưới,do đó hoàn toàn ngăn chặn một mạch ngắn nguồn điện gây ra bởi sự dẫn đồng thời của cả hai FETThiết bị phía trên sử dụng kiến trúc động cơ đất nổi, sử dụng mạch khởi động tích hợp bên trong để cung cấp nguồn cung cấp điện nổi,do đó đáp ứng các yêu cầu chuyển đổi điện áp của các ứng dụng nửa cầu điện áp cao; thiết bị bên dưới sử dụng một cấu hình động đất, cung cấp logic điều khiển đơn giản và thời gian phản hồi nhanh.Chuyển đổi chuyển đổi của các FET phía cao và phía thấp chuyển đổi điện áp bus DC thành điện áp sóng vuông tần số cao ACKết hợp với hệ thống cộng hưởng của cảm ứng và tụ điện, điều này cho phép các chức năng chuyển đổi điện như buck, boost và chuyển đổi cộng hưởng.

III. Ưu điểm kỹ thuật chính của các giai đoạn điện nửa cầu GaN của TI

So với các giải pháp bán cầu silicon rời rạc và bán cầu GaN rời rạc, các giai đoạn năng lượng bán cầu GaN tích hợp của TI offer cung cấp những lợi thế toàn diện trên bốn chiều quan trọng hiệu suất,thiết kế, chi phí và độ tin cậy làm cho chúng phù hợp lý tưởng với các yêu cầu phát triển của thiết bị điện tần số cao, mật độ cao.

1Hiệu quả đặc biệt và hiệu suất tần số cao xuất sắc

Tận dụng các đặc điểm phục hồi ngược bằng không và tổn thất chuyển đổi cực thấp của GaN FET, giai đoạn điện nửa cầu GaN của TI ′ hỗ trợ hoạt động chuyển đổi tần số cao ở 1 MHz đến 10 MHz.Trong điều kiện hoạt động tần số cao, khối lượng và trọng lượng của các thành phần thụ động như cảm ứng đầu ra và tụ điện có thể được giảm đáng kể, tăng mật độ công suất của thiết bị hơn 40 phần trăm.Đồng thời, với cả mất dẫn và chuyển đổi tối ưu hóa, hiệu quả được cải thiện đáng kể trên toàn bộ phạm vi tải,dễ dàng đáp ứng các yêu cầu về tiêu chuẩn cấp Titanium 80 Plus và tiêu chuẩn nguồn điện công nghiệp hiệu quả cao, đồng thời giảm hiệu quả tiêu thụ điện hoạt động của thiết bị và nhu cầu quản lý nhiệt.

2. Tích hợp cao, đơn giản hóa thiết kế và sản xuất hàng loạt

Thiết kế nửa cầu riêng biệt truyền thống đòi hỏi sự phù hợp riêng biệt của MOSFET, trình điều khiển, các thành phần khởi động và mạch bảo vệ.so sánh tham số và PCB định tuyến là cực kỳ khó khăn, và ở tần số cao, các thông số ký sinh trùng có thể dễ dàng dẫn đến dao động và tăng đáng kể tổn thất.,loại bỏ sự cần thiết cho các mạch ngoại vi phức tạp. Nó chỉ hoạt động với một vài bộ điện lọc, làm giảm đáng kể rào cản thiết kế phần cứng.Các gói tích hợp tiêu chuẩn đảm bảo tính nhất quán trong các thông số thiết bị, tránh sự thay đổi hàng loạt đặc trưng của các thành phần riêng biệt, cải thiện năng suất sản xuất hàng loạt và rút ngắn chu kỳ R & D.

3- Hiệu ứng ký sinh trùng thấp và sự can thiệp thấp để tăng cường sự ổn định

Các gói tích hợp sử dụng một bố trí đường dẫn năng lượng chuyên dụng, làm giảm đáng kể chiều dài dấu vết của cả hai mạch năng lượng và ổ đĩa,Giảm tối thiểu độ cảm ứng và công suất ký sinh trùng trong các vòng lặpĐiều này ức chế cao tần số chuyển đổi đỉnh, dao động điện áp và nhiễu điện từ tại nguồn.Hiệu suất EMC tuyệt vời có thể đạt được mà không cần các mạch RC snubber phức tạp hoặc các mạch lọc hạt ferrite, đơn giản hóa thiết kế hệ thống EMC trong khi giảm căng thẳng điện áp trên các thiết bị và tăng độ tin cậy hoạt động lâu dài.

4. Bảo vệ thông minh, phù hợp với điều kiện hoạt động khắc nghiệt

Toàn bộ các giai đoạn điện nửa cầu TI GaN kết hợp các cơ chế bảo vệ thông minh toàn diện theo dõi tình trạng hoạt động của thiết bị trong thời gian thực.Bảo vệ quá mức phản ứng nhanh chóng với lỗi mạch ngắn, tắt các bộ bán dẫn điện trong vòng nanosecond để ngăn chặn sự phá hủy thiết bị;bảo vệ nhiệt độ quá cao tự động tắt hệ thống khi nhiệt độ nối chip vượt quá ngưỡng và tự động thiết lập lại khi nhiệt độ trở lại bình thườngBảo vệ điện áp cổng loại bỏ các rủi ro về kích hoạt sai dưới điện áp và hỏng quá điện áp.Hệ thống bảo vệ toàn diện này cho phép giai đoạn điện hoạt động ổn định trong điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ công nghiệp cao, biến động tần số cao và biến động tải.

IV. Các thiết bị điển hình trong danh mục đầu tư GaN Half-Bridge Power Stage chính của TI

TI đã thiết lập một danh mục sản phẩm nửa cầu GaN toàn diện phù hợp với các yêu cầu về công suất và điện áp khác nhau,bao gồm một loạt các ứng dụng bao gồm cả động cơ truyền động áp suất thấpCác thông số chính và vị trí của các thiết bị chính là như sau:

- LMG5200: Một GaN tích hợp giai đoạn điện nửa cầu với điện áp 80V và dòng điện 10A, phù hợp cho các ứng dụng điện áp thấp, điện dòng cao.Chủ yếu được sử dụng trong các động cơ BLDC lên đến 36V, biến tần cao áp suất thấp và nguồn điện sạc nhanh di động, nó có một gói nhỏ gọn và tích hợp cực cao,làm cho nó trở thành giải pháp ưa thích cho điều khiển công nghiệp điện áp thấp.

- LMG2100R026: Một giai đoạn điện GaN nửa cầu với dòng điện cao với điện áp liên tục 93V, điện áp xung 100V và dòng điện 53A.Nó có đặc trưng là một cực kỳ thấp kháng cự và hiệu suất mất mát tuyệt vời trong điều kiện hiện tại cao, làm cho nó phù hợp với các nguồn điện điện điện áp thấp công suất cao, động cơ công nghiệp và các giai đoạn điện áp áp thấp trong các bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng.

- LMG3410R070/LMG3422: 650V cao điện áp GaN giai đoạn điện nửa cầu, được thiết kế đặc biệt cho chuyển đổi điện áp cao tần số cao và cao áp trung bình.Chúng hỗ trợ các chế độ hoạt động chuyển đổi mềm và chuyển đổi cứng ở mức MHz và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hiệu quả cao áp suất trung bình và cao như PFC cực, LLC chuyển đổi cộng hưởng, nguồn cung cấp điện máy chủ và micro-inverter PV, đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng cấp Titanium.

V. Các kịch bản ứng dụng điển hình

Tận dụng các lợi thế cốt lõi của chúng về tần số cao, hiệu quả cao, tích hợp cao và độ tin cậy cao,Các giai đoạn điện nửa cầu GaN của TI đã trở thành các giải pháp giai đoạn điện cốt lõi cho thế hệ tiếp theo của thiết bị điện tử công suất cao cấpCác kịch bản ứng dụng chủ yếu bao gồm bốn lĩnh vực chính.nguồn điện công nghiệp và nguồn điện sạc nhanh năng lượng mới; thiết kế tần số cao làm giảm kích thước thiết bị, cải thiện hiệu quả tải đầy đủ và đáp ứng các yêu cầu chứng nhận hiệu quả năng lượng cao cấp; Thứ hai, thiết bị chuyển đổi năng lượng mới,được sử dụng trong máy biến tần quang điện, các bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng và các nguồn điện trên tàu. Kiến trúc nửa cầu GaN điện áp cao cho phép chuyển đổi năng lượng hiệu quả cao và giảm tiêu thụ năng lượng thiết bị;Hệ thống động cơ, thích hợp cho các ứng dụng truyền động tần số cao trong động cơ không chải BLDC và động cơ servo, nơi mà các nửa cầu GaN điện áp thấp, dòng điện cao cho phép điều khiển tốc độ chính xác và hoạt động giảm mất mát;Thứ tư, các bộ chuyển đổi cộng hưởng tần số cao: trong các cấu trúc cộng hưởng như LLC và DCX, các đặc điểm chuyển đổi tốc độ cao của các thiết bị GaN cho phép hoạt động chuyển đổi mềm,loại bỏ hoàn toàn tổn thất chuyển đổi và tối đa hóa mật độ điện năng.