कंपनी ब्लॉग के बारे में Navitas NV6247C Half Bridge GaNFastTM पावर आईसी के साथ GaNSenseTM प्रौद्योगिकी

शेन्ज़ेन मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स कं, लिमिटेड नेविटास की आपूर्ति करता हैNV6247C, एक GaNFast TM आधा-ब्रिज पावर आईसी GaNSense TM तकनीक की विशेषता है।

मैं.NV6247Cउत्पाद का अवलोकन

दNV6247Cयह एक प्रमुख 650 वी एकीकृत हाफ-ब्रिज पावर आईसी है जो नाविटास के दोहरी-कोर GaNFastTM+GaNSenseTM तकनीक को लागू करता है। यह NV624X हाफ-ब्रिज उत्पाद परिवार से संबंधित है और,NV6245C (डुअल-FET 275mΩ) की तुलना मेंइसमें दो GaN FETs में 160mΩ का संयुक्त ऑन प्रतिरोध है और यह 65~400W की पावर रेंज के भीतर काम करता है। दोहरी GaN पावर FETs, गेट ड्राइवर, लेवल शिफ्टर्स को एकीकृत करके,एक एकीकृत अर्ध-पुल टोपोलॉजी के लिए आवश्यक हानि रहित नमूनाकरण और स्व-सुरक्षा सर्किटयह पारंपरिक असतत MOSFETs + ड्राइवरों + नमूनाकरण प्रतिरोधों + परिधीय सुरक्षा घटकों के विखंडित समाधान की जगह लेता है,तेजी से चार्ज करने वाली बिजली आपूर्ति के लिए एक मानकीकृत बिजली बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में कार्य करना, टोटेम-पोल पीएफसी, बीएलडीसी ब्रशलेस मोटर ड्राइव और बड़ी स्क्रीन बिजली की आपूर्ति। डिवाइस को 6×8 मिमी 32-पिन थर्मल रूप से बढ़ाए गए पीक्यूएफएन सतह-माउंट पैकेज में रखा गया है,गर्मी अपव्यय को अनुकूलित करने के लिए दो बड़े क्षेत्र के उजागर थर्मल पैड के साथयह -55°C से +150°C के तापमान सीमा के भीतर काम करता है, पूर्ण चिप 2kV ईएसडी सुरक्षा प्रदान करता है और 10~24V की एक विस्तृत वीसीसी आपूर्ति वोल्टेज रेंज का समर्थन करता है,उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की सख्त सुरक्षा और तापमान नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा करना, छोटे घरेलू उपकरण और कम बिजली वाले औद्योगिक उपकरण।

II.NV6247Cकोर आर्किटेक्चर: GaNFastTM मोनोलिथिक इंटीग्रेटेड हाफ-ब्रिज कोर

गांफैस्टTM, नैनोवेई की परिपक्व गैलियम नाइट्राइड वेफर प्रक्रिया,NV6247Cयह एक एकल पैकेज के भीतर GaN और ड्राइवर सर्किट को एकीकृत करने वाले एक मोनोलिथिक डिजाइन का उपयोग करता है, जिससे स्रोत पर गेट दोलन की समस्याएं समाप्त हो जाती हैं,डिस्क्रीट सॉल्यूशंस में गेट लूप परजीवी प्रेरकता के कारण स्विचिंग गड़बड़ी और झूठी ट्रिगरिंग:

दNV6247Cदोहरी 650V उच्च प्रदर्शन GaN पावर स्विच शामिल करता हैः एक एकल चिप उच्च पक्ष और निम्न पक्ष दोनों GaNFast TM गैलियम नाइट्राइड FET को एकीकृत करती है, 160mΩ के संयुक्त ऑन प्रतिरोध के साथ,650V पर एक पीक क्षणिक प्रतिरोध वोल्टेज 800V तक के साथ नामितएक ही विनिर्देश के सिलिकॉन एमओएसएफईटी की तुलना में, स्विचिंग हानि 60% से अधिक कम हो जाती है, जो 2MHz तक की अल्ट्रा-हाई स्विचिंग आवृत्तियों का समर्थन करती है।यह चुंबकीय घटकों जैसे कि पावर ट्रांसफार्मर और इंडक्टर्स के लघुकरण की सुविधा देता है, बिजली आपूर्ति इकाई के कुल आकार को 30% से अधिक कम करता है;

उच्च पक्ष और निम्न पक्ष ड्राइवरों और बूटस्ट्रैप सर्किट का मूल एकीकरणःउच्च साइड लेवल शिफ्टिंग और बूटस्ट्रैप वोल्टेज विनियमन मॉड्यूल के ऑन-चिप एकीकरण से बाहरी उच्च वोल्टेज बूटस्ट्रैप डायोड और संबंधित कैपेसिटर की आवश्यकता समाप्त हो जाती है; केवल डिजिटल लॉजिक स्तर के इनपुट बाहरी रूप से आवश्यक हैं (मानक 3.3V नियंत्रक संकेतों के साथ संगत), डेवलपर्स को उच्च पक्ष और निम्न पक्ष ड्राइव टाइमिंग को डिबग करने की आवश्यकता नहीं है;केवल मुख्य नियंत्रक के पीडब्ल्यूएम सिग्नल को सीधे जोड़ने से हाफ ब्रिज ऑपरेशन संभव हो जाता है, हार्डवेयर बीओएम को 60% से अधिक और पीसीबी पदचिह्न को 61% तक कम करता है;

अनुकूलित सॉफ्ट-स्विचिंग टोपोलॉजी अनुकूलन: मुख्यधारा के सॉफ्ट-स्विचिंग टोपोलॉजी जैसे कि एलएलसी अनुनाद, एएचबी सक्रिय क्लैंपिंग और टोटेम-पोल पीएफसी के लिए प्रक्रिया ट्यूनिंग की गई है।स्विचिंग स्पाइक्स और डीवीडी/डीटी हस्तक्षेप को काफी कम करना, जिससे ईएमआई सुधार लागत कम होती है। यह इसे 120 ′′ 240W यूएसबी-पीडी 3.1 उच्च शक्ति वाले फास्ट चार्जिंग और एलसीडी टीवी बिजली आपूर्ति के लिए पसंदीदा समाधान बनाता है।

III.NV6247Cसफलता की तकनीक: GaNSenseTM ¢ मालिकाना हानि रहित सेंसर और अल्ट्रा-फास्ट स्वायत्त सुरक्षा

GaNSenseTM का प्रतिनिधित्व करता हैNV6247Cमानक एकीकृत GaN अर्ध-ब्रिज समाधानों की तुलना में। यह दो प्रमुख क्षमताओं को प्राप्त करते हुए, नमूनाकरण प्रतिरोधों पर निर्भर पारंपरिक वर्तमान पहचान वास्तुकला से अलग हो जाता हैःऑन-चिप हानि रहित करंट सेंसिंग और नैनोसेकंड स्तर की स्वायत्त दोष सुरक्षायह वाइड-बैंडगैप पावर आईसी के बुद्धिमान संचालन के लिए भी एक प्रमुख तकनीक हैः

1. हानि रहित ऑन-चिप करंट सेंसर

श्रृंखला शक्ति नमूनाकरण प्रतिरोधकों (आरसीएस) के पारंपरिक डिजाइन को त्यागकर, यह तकनीक वर्तमान को स्थान पर महसूस करने के लिए गाएन वेफर की चैनल विशेषताओं का उपयोग करती है।शून्य नमूनाकरण हानि के साथ और नमूनाकरण प्रतिरोधों से कोई गर्मी उत्पादन नहीं, यह न केवल बिजली की आपूर्ति की पूर्ण भार दक्षता में 0.5%% 1.2% की वृद्धि करता है, बल्कि पीसीबी पर उच्च शक्ति वाले नमूनाकरण प्रतिरोधों की आवश्यकता को भी समाप्त करता है, थर्मल प्रबंधन डिजाइन को सरल बनाता है;नमूनाकरण संकेत सीधी सीएमसीयू के लिए बंद-लूप निरंतर वर्तमान नियंत्रण और शक्ति निगरानी के लिए रूट किया जा सकता है, जो इसे तेजी से चार्ज करने वाले स्थिर शक्ति आउटपुट और मोटर धारा-सीमित नियंत्रण परिदृश्यों के लिए व्यापक रूप से लागू करता है।

2. 30ns अल्ट्रा-फास्ट स्वायत्त सुरक्षा (कोई MCU हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं है)

GaNSenseTM में ऑन-चिप फॉल्ट डिटेक्शन लॉजिक शामिल है, जिसमें ओवरकंट्रेंट (OCP), ओवरटेंपरेचर (OTP),शॉर्ट सर्किट सुरक्षा और अंडर वोल्टेज लॉकआउट (यूवीएलओ) सभी एक पूरी तरह से स्वायत्त हार्डवेयर क्लोज्ड-लूप सिस्टम के माध्यम से प्रबंधित: शॉर्ट सर्किट या पार की विफलता का पता लगाने पर, दोनों GaN स्विच 30 एनएस के भीतर तुरंत बंद कर दिए जाते हैं।यह अलग-अलग समाधानों की 5 ¢ 10 μs बंद गति से लगभग 200 गुना सुधार का प्रतिनिधित्व करता है, मुख्य नियंत्रण चिप से बंद करने के आदेश की प्रतीक्षा किए बिना स्वयं-लॉकिंग सुरक्षा को सक्षम करता है, जिससे हार्डवेयर स्तर पर डिवाइस के विनाश का जोखिम समाप्त हो जाता है;चिप में अंतर्निहित वैश्विक तापमान सेंसर हैयदि जंक्शन तापमान सीमा से अधिक है, तो यह स्वचालित रूप से शक्ति को कम करता है या आउटपुट को लॉक करता है, जिससे कठोर परिचालन स्थितियों में विश्वसनीयता में काफी वृद्धि होती है,इसे विशेष रूप से उच्च जोखिम वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जैसे कि मोटर स्टैकिंग और बिजली आपूर्ति शॉर्ट सर्किट.

IV. मुख्य विद्युत मापदंडNV6247C

नामित वोल्टेजः 650V (पीक 800V)

दोहरे एफईटी का कुल चालू प्रतिरोधः 160mΩ

अनुशंसित परिचालन शक्तिः 65W 400W

ऑपरेटिंग स्विचिंग आवृत्तिः 0 ¢ 2MHz

आपूर्ति वोल्टेज (VCC): 10V ∙ 24V

ऑपरेटिंग तापमानः 55°C से +150°C

पैकेज का आकारः 6×8mm PQFN-32 (दोहरे हीट सिंक पैड)

सुरक्षा रेटिंगः 2kV ईएसडी, ओसीपी/ओटीपी/बायपास/यूवीएलओ चार गुना सुरक्षा

V. मुख्यधारा के अनुप्रयोग परिदृश्यNV6247C

उच्च-शक्ति वाले यूएसबी-सी फास्ट-चार्जिंग पावर सप्लाई (100240W): एएचबी/एलएलसी टोपोलॉजी का उपयोग करने वाले पीडी 3.1 240W मल्टी-पोर्ट गैएन चार्जर के लिए उपयुक्त।ट्रांसफार्मर के आकार को कम करने के लिए उच्च आवृत्ति विशेषताओं का लाभ उठाना, कॉम्पैक्ट, उच्च-शक्ति वाले फास्ट चार्जिंग को सक्षम करता है;

घरेलू उपकरणों के लिए बीएलडीसी मोटर ड्राइवर्स (100 400W): ब्लेंडर, इन्वर्टर नियंत्रित रेफ्रिजरेटर कंप्रेसर, इनडोर एयर कंडीशनिंग यूनिट प्रशंसक और पानी के पंप।तीन-चरण इन्वर्टर एकल-बांह आधा-ब्रिज विन्यास, या कई NV6247C चिप्स को एक तीन-चरण पूर्ण-ब्रिज इन्वर्टर बनाने के लिए संयुक्त किया जाता है। GaNSense शॉर्ट सर्किट रैपिड प्रोटेक्शन अक्सर स्टॉल स्थितियों के साथ मोटर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है;

औद्योगिक और एवी बिजली आपूर्तिः एलसीडी टेलीविजन/मॉनीटर, टोटेम-पोल पीएफसी पूर्व-बूस्ट सर्किट और छोटे औद्योगिक नियंत्रण उपकरण के लिए स्विचिंग बिजली आपूर्ति के लिए 200W+ अंतर्निहित बिजली आपूर्ति;

ऊर्जा भंडारण सहायक बिजली आपूर्ति: पोर्टेबल ऊर्जा भंडारण के लिए कम शक्ति वाले डीसी-डीसी इन्वर्टर प्री-स्टेज और बाहरी बिजली संयंत्रों के लिए सहायक बिजली आपूर्ति मॉड्यूल।

VI. संक्षेप मेंNV6247Cमुख्य लाभ

न्यूनतम हार्डवेयर विकास: एक एकल आईसी 10 से अधिक असतत घटकों की जगह लेता है, जो बिजली की आपूर्ति अनुसंधान एवं विकास चक्र को छोटा करता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक बार का लेआउट संभव हो जाता है।और घटकों की खरीद और संयोजन की लागत को कम करना;

अधिकतम ऊर्जा दक्षताः GaNFast के कम स्विचिंग नुकसान को GaNSense के हानि रहित नमूनाकरण के साथ जोड़कर, प्रणाली 94% से अधिक पूर्ण भार दक्षता प्राप्त करती है,सिलिकॉन आधारित समाधानों की तुलना में 5% से अधिक ऊर्जा की बचत;

असाधारण प्रणाली विश्वसनीयताः 30 एनएस हार्डवेयर-आधारित स्व-संरक्षण एक गेट-कम दोलन वास्तुकला के साथ संयुक्त बिक्री के बाद विफलता दर को काफी कम करता है,इसे मांग वाले ऑटोमोबाइल परिधीय उपकरणों और औद्योगिक छोटे उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाना जो लंबे समय तक निरंतर संचालन की आवश्यकता है;

लघुकरणः 2MHz उच्च आवृत्ति संचालन चुंबकीय घटकों के आकार को काफी कम करता है, चार्जर और मोटर नियंत्रकों के लिए पतली और कॉम्पैक्ट डिजाइन की सुविधा देता है,उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में लघुकरण की ओर प्रवृत्ति के अनुरूप.