ROHM-ova ultra-hitro krmilna tehnologija IC poveča zmogljivost preklopnih naprav GaN

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

23 marca 2023

Zaradi svojih vrhunskih preklopnih karakteristik visoke hitrosti se je uporaba GaN naprav v zadnjih letih razširila. Vendar pa je hitrost krmilnih IC (za usmerjanje vožnje teh naprav) postala izziv.

V odgovor je japonski proizvajalec močnostnih polprevodnikov ROHM Co Ltd še naprej razvil svojo ultrahitro tehnologijo Nano Pulse Control (ki je zasnovana za napajalne IC-je), pri čemer je širino krmilnega impulza izboljšal s konvencionalnih 9 ns na tisto, za kar trdijo, da je najboljši v industriji od 2ns. Izkoriščanje te tehnologije je ROHM-u omogočilo, da je vzpostavil svojo ultra-hitro tehnologijo Control IC, ki lahko poveča učinkovitost naprav GaN.

Miniaturizacija napajalnega vezja zahteva zmanjšanje velikosti perifernih komponent s preklapljanjem visoke hitrosti, pravi ROHM. Za dosego tega je potreben krmilni IC, ki lahko izkoristi zmogljivost pogona hitrih stikalnih naprav, kot je GaN.

Da bi predlagal rešitve, ki vključujejo periferne komponente, je ROHM vzpostavil ultra-hitro krmilno IC tehnologijo, optimizirano za GaN naprave, ki uporabljajo lastniško analogno napajalno tehnologijo Nano Pulse Control. ROHM-ova ultrahitra impulzna krmilna tehnologija doseže vklopni čas (nadzorna širina napajalnega IC) reda nanosekund, kar omogoča pretvorbo iz visokih v nizke napetosti z enim IC — za razliko od običajnih rešitev, ki zahtevajo dva IC-ji za napajanje.

ROHM si prizadeva komercializirati krmilne IC-je, ki uporabljajo to tehnologijo, z načrti za začetek pošiljanja vzorcev 100 V enokanalnega DC-DC krmilnega IC-ja v drugi polovici leta 2023. Njegova uporaba v povezavi z ROHM-ovo serijo naprav EcoGaN GaN naj bi prinesla rezultate pri znatnih prihrankih energije in miniaturizaciji v različnih aplikacijah, vključno z baznimi postajami, podatkovnimi centri, opremo FA (tovarniška avtomatizacija) in droni (slika 1).

"GaN je bil dolgo pričakovan kot močnostni polprevodniški material, ki lahko doseže prihranke energije, vendar obstajajo ovire, kot sta kakovost in cena," ugotavlja profesor Yusuke Mori, podiplomska šola za inženirstvo, Univerza v Osaki. »V teh okoliščinah je ROHM vzpostavil sistem množične proizvodnje za GaN naprave, ki zagotavljajo izboljšano zanesljivost, hkrati pa razvijajo krmilne IC-je, ki lahko povečajo njihovo zmogljivost. To predstavlja velik korak k široki uporabi naprav GaN,« dodaja. "Upam, da bom s sodelovanjem naše tehnologije rezin GaN-on-GaN prispeval k doseganju dekarbonizirane družbe."

Nadzorna IC tehnologija

ROHM pravi, da je bila tehnologija Nano Pulse Control v njihovem novem Control IC kultivirana z uporabo njegovega vertikalno integriranega proizvodnega sistema za združevanje naprednega analognega strokovnega znanja, ki obsega načrtovanje vezij, procese in postavitev. Uporaba edinstvene konfiguracije vezja za občutno zmanjšanje minimalne širine krmilnega impulza krmilnega IC z običajnih 9ns na 2ns omogoča prehod z visokih napetosti (do 60V) na nizke napetosti (do 0.6V) z eno samo močjo napajalni IC v aplikacijah 24V in 48V. Poleg tega podpora za manjše periferne komponente pogona za visokofrekvenčno preklapljanje GaN naprav skrči montažno površino za približno 86 % v primerjavi z običajnimi rešitvami, ko je združena z napajalnim vezjem EcoGaN (glejte sliki 2 in 3).