世平安森美推出新一代GaN氮化鎵/SiC碳化矽MOSFET高壓隔離驅動器NCP51561 應用於高頻小型化工業電源

現階段矽元件的切換頻率極限約為65~95kHz,工作頻率再往上升,將會導致矽MOSFET耗損、切換損失變大;再者Qg的大小也會影響關斷速度,而矽元件也無法再提升。因此開發了由兩種或三種材料製成的化合物半導體GaN氮化鎵和SiC碳化矽功率電晶體,雖然它們比矽更難製造及更昂貴,但也具有獨特的優勢和優越的特性,使得這些器件可與壽命長的矽功率LDMOS MOSFET和超結MOSFET競爭。

GaN和SiC器件在某些方面相似,可以幫助下一個產品設計做出更適合的決定。 GaN氮化鎵是最接近理想的半導體開關的器件,能夠以非常高的效能和高功率密度來實現電源轉換。其效能高於當今的矽基方案,輕鬆超過伺服器和雲端資料中心最嚴格的80+規範或 USB PD 外部適配器的歐盟行為準則 Tier 2標準。

由於GaN氮化鎵元件在高頻時,在導通與切換上仍有較佳的效能、可靠度高,也能促使周邊元件尺寸進一步縮小,並提升功率密度; 因此在現今電源供應器的體積被要求要越來越輕巧,且效率卻不能因而降低的應用中,如電競電腦、電信通訊設備、資料中心伺服器…等需要更好電源轉換效率的電源供應器應用,已有GaN氮化鎵功率元件開始被導入。

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►標準線路圖

►ANB死區時間波形

►死區時間 (DT vs. RDT)

►VCC欠壓鎖定保護波形

►電流驅動能力

►核心技術優勢

1. 兩個輸出驅動器擁有獨立 UVLO 保護 2. 輸出電壓為 6.5V 至 30V,具有 5-V、8-V 和 17-V UVLO 閾值 3. 4A峰值電流源,8A峰值電流吸收 4. 150 V/ns dV/dt 抗擾度 5. 36 ns 典型傳遞延遲 6. 8 ns 最大延遲匹配 7. 可編程輸入邏輯 8. 通過 ANB 的單或雙輸入模式 9. 可編程死區時間 10. Enable功能 11. 隔離與安全 a. 從輸入到每個輸出的5kVRMS電流隔離和輸出通道之間的1200 V峰值差分電壓 b. 1200 V工作電壓(根據VDE0884−11要求)

►方案規格

1. 雙低側、雙高側或半橋驅動器 2. 輸出電源電壓為 6.5V 至 30V,具有 5-V、8-V 和 17-V UVLO 閾值 3. 4A峰值電流源,8A峰值電流吸收

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