Projektowanie

Nowe komponenty klasy MasterGaN od STM dla topologii asymetrycznych

Nowe tranzystory MasterGaN na 650 V to wysoka wydajność, którą można sterować z poziomu mikrokontrolera. Sprzyja to budowie lekkich i małych zasilaczy nowej generacji.

STMicroelectronics rozszerzył swoją ofertę o nowe komponenty MasterGaN2, wśród których jako pierwe na rynek trafią dwa asymetryczne tranzystory GaN. Przeznaczone są one głównie do aplikacji z topologią konwertera z aktywnym prostownikiem i miękkim przełączaniem ('soft-switching'). Stanowią rozszerzenie swojego pierwowzoru, czyli wcześniejszych komponentów z rodziny MasterGaN. 

Nowa rodzina MasterGaN2 rozpoczyna z dwoma takimi komponentami. Nowe tranzystory GaN, typu 'normalnie-wyłączone' ('normally-off') przeznaczone są do pracy na napięcia 650 V. Cechują się niską rezystancją Rds(ON): 150 i 225 mΩ. 

Każdy z nich jest połączony z odpowiednio zoptymalizowanym sterownikiem bramki, dzięki czemu komponenty te są łatwe w użyciu. Rodzina MasterGaN2 oferuje wysoki poziom integracji oraz nieodłączne zalety GaN - lepszą wydajność - przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiarów, w porównaniu do poprzedniej wersji MasterGaN. 

Wśród nowej oferty MasterGaN znajdziemy tym samym dedykowane komponenty SIP ('system-in-package'), które zawierają w sobie dwa skonfigurowane tranzystory GaN o wysokiej ruchliwości elektronów (HEMT) wraz z odpowiednimi sterownikami bramek wysokiego napięcia oraz ze wszystkimi niezbędnymi elementami. Dzięki temu projektant może łatwo podłączyć zewnętrzne układy sterujące, jak np. mikrokontrolery, układy DSP, FPGA lub zintegrowane czujniki Halla. 

Wejścia tych komponentów są kompatybilne z napięciami od 3.3 do 15 V, co pomaga uprościć projekt aplikacji i zredukować BOM. Sprzyja to też zwiększeniu gęstości mocy adapterów, zasilaczy i ładowarek. Producent podaje, że dzięki MasterGaN urządzenia mogą stać się nawet o 80% mniejsze i o 70% lżejsze, jednocześnie oferując 3-krotnie przyśpieszenie procesu ładowania. 

Wbudowana ochrona obejmuje blokadę podnapięciową po stronie niskiego i wysokiego napięcia (UVLO), blokadę sterownika bramki, dedykowany pin wyłączający i zabezpieczenie przed przegrzaniem, itp. Całość zapakowano w obudowę GQFN o wymiarach 9 na 9 na 1 mm. Wyceniony został na 6.50 USD przy zamówieniu na 1000 sztuk.