कंपनी ब्लॉग के बारे में रीसायकल TI GaN पावर स्टेज: GaN हाफ-ब्रिज, GaN FET

पुनर्नवीनीकरण TI GaN पावर स्टेज:GaN हाफ-ब्रिज,GaN FET

शेन्ज़ेन मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स कं, लिमिटेडएक विश्व प्रसिद्ध इलेक्ट्रॉनिक घटक पुनर्चक्रण कंपनी है। पेशेवर पुनर्चक्रण सेवाएं प्रदान करके, हम ग्राहकों को अपने बेकार इलेक्ट्रॉनिक घटकों के मूल्य का एहसास करने में मदद करते हैं;हमारी मजबूत वित्तीय स्थिति और व्यापक सेवा प्रणाली के लिए धन्यवाद, हमने कई विनिर्माण ग्राहकों और व्यापारियों का दीर्घकालिक विश्वास और सहयोग अर्जित किया है।

पुनर्नवीनीकरण प्रक्रिया:

1- सूची वर्गीकरण और सूची सूची प्रस्तुत करना

ग्राहकों को सबसे पहले अपने खाली स्टॉक को वर्गीकृत करना चाहिए, जिसमें मॉडल, ब्रांड, निर्माण की तारीख, मात्रा, पैकेजिंग प्रकार और स्थिति को निर्दिष्ट करना चाहिए।एक विस्तृत इन्वेंट्री सूची ईमेल या फैक्स द्वारा हमारी मूल्यांकन टीम को प्रस्तुत की जा सकती है.

2. व्यावसायिक मूल्यांकन और उद्धरण

इन्वेंट्री सूची प्राप्त करने के बाद, हमारी कंपनी एक प्रारंभिक मूल्यांकन पूरा करेगी और 24 घंटों के भीतर उद्धरण प्रदान करेगी।

3अनुबंध पर हस्ताक्षर और रसद व्यवस्था

एक बार कीमत पर सहमति बन जाने के बाद लेनदेन के विवरणों को स्पष्ट करने के लिए एक औपचारिक रीसाइक्लिंग अनुबंध पर हस्ताक्षर किए जाएंगे।

4माल निरीक्षण और शीघ्र भुगतान

हमारे गोदाम में पहुंचने पर, माल अंतिम गुणवत्ता निरीक्षण से गुजरता है। निरीक्षण पास करने पर, हम धन की त्वरित वापसी सुनिश्चित करने के लिए तीन कार्य दिवसों के भीतर भुगतान की गारंटी देते हैं।लचीली भुगतान विधियों में बैंक हस्तांतरण शामिल हैं, नकद या अन्य व्यवस्थाएं ग्राहक की आवश्यकताओं के अनुरूप हैं।

I. TI GaN फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर की मुख्य तकनीकी विशेषताएं

टीआई गाएन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (गाएन एचईएमटी) संवर्धन-मोड पार्श्व गैलियम नाइट्राइड पावर डिवाइस हैं। पारंपरिक सिलिकॉन एमओएसएफईटी की ऊर्ध्वाधर संरचना से अलग,वे मूलभूत भौतिक स्तर पर बिजली उपकरण प्रदर्शन में क्रांति लाने के लिए तीसरी पीढ़ी के अर्धचालकों के व्यापक बैंडगैप गुणों का लाभ उठाते हैंवे टीआई के गाएन अर्ध-ब्रिज पावर चरणों के लिए मुख्य निर्माण खंडों के रूप में कार्य करते हैं।

1मुख्य भौतिक और विद्युत लाभ

सबसे पहले, शून्य रिवर्स रिकवरी हानि। चूंकि GaN उपकरणों में PN जंक्शन संरचना नहीं होती है, इसलिए वे सिलिकॉन MOSFET में निहित रिवर्स रिकवरी चार्ज (Qrr) प्रदर्शित नहीं करते हैं।यह पूरी तरह से उच्च आवृत्ति हार्ड स्विचिंग परिदृश्यों में रिवर्स वसूली नुकसान को समाप्त करता हैसिलिकॉन उपकरणों की तुलना में, दक्षता में 3% से 8% तक सुधार होता है,उच्च आवृत्ति संचालन स्थितियों में और भी अधिक महत्वपूर्ण लाभ के साथदूसरे, इनकी परजीवी क्षमता बहुत कम होती है, यंत्र की गेट क्षमता और आउटपुट क्षमता बहुत कम होती है।एक ही विनिर्देश के सिलिकॉन MOSFETs की तुलना में बहुत कम स्विचिंग नुकसान के परिणामस्वरूप. यह स्विचिंग स्पाइक वोल्टेज और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को काफी कम करते हुए उच्च गति चालू और बंद करने का समर्थन करता है। इसके अलावा वे उत्कृष्ट ऑन-स्टेट विशेषताएं प्रदान करते हैं,एक ही पैकेज आकार के लिए कम पर प्रतिरोध के साथ, जो ऑन-स्टेट नुकसान को काफी कम करता है और हल्के और पूर्ण भार दोनों के तहत दक्षता सुनिश्चित करता है।टीआई ¢ के गाएन एफईटी 80 वी से 650 वी तक मुख्यधारा के वोल्टेज रेटिंग को कवर करते हैं, उन्हें निम्न वोल्टेज मोटर ड्राइव और मध्यम से उच्च वोल्टेज पावर रूपांतरण सहित व्यापक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है;उनकी स्विचिंग गति सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में 5 से 10 गुना तेज है.

2उपकरण संरचना और संचालन सिद्धांत

टीआई के एन्हांसमेंट-मोड गैएन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर एक सामान्य रूप से बंद, सामान्य रूप से चालू नियंत्रण तर्क का उपयोग करते हैं,बिजली सर्किट के स्विचिंग नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए गेट वोल्टेज के माध्यम से दो आयामी इलेक्ट्रॉन गैस (2DEG) के प्रवाह को विनियमित करनाअलग-अलग सिलिकॉन एमओएसएफईटी की तुलना में, टीआई के गाएन एफईटी में अनुकूलित वेफर प्रक्रियाएं और पैकेजिंग लेआउट हैं जो आंतरिक परजीवी प्रेरण और क्षमता को काफी कम करते हैं,इस प्रकार स्रोत पर उच्च आवृत्ति स्विचिंग दोलन को दबानेइसके अतिरिक्त, उपकरण द्विदिश प्रवाह का समर्थन करते हैं, जिससे वे रिवर्स करंट प्रवाह के लिए पारंपरिक डायोड की जगह ले सकते हैं।इस प्रकार बिजली सर्किट टोपोलॉजी को सरल बनाना और बाहरी घटकों की संख्या को कम करना.

II. टीआई के जीएएन हाफ-ब्रिज पावर स्टेज की वास्तुकला और संचालन तंत्र

हाफ-ब्रिज टोपोलॉजी बिजली रूपांतरण के क्षेत्र में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली बुनियादी वास्तुकलाओं में से एक है।पारंपरिक असतत अर्ध-ब्रिज सर्किट डिवाइस मिलान में कठिनाई जैसे मुद्दों से पीड़ित हैं, वायरिंग में उच्च परजीवी मापदंड, क्रॉसस्टॉक का उच्च जोखिम, और जटिल डिबगिंग। टीआई के एकीकृत गाएन हाफ-ब्रिज पावर स्टेज में दो गाएन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर अत्यधिक एकीकृत हैं,एक समर्पित गेट ड्राइवर, मृत समय नियंत्रण सर्किट, ओवरकंट्रेंट/ओवरटेम्परेचर/ओवरवोल्टेज सुरक्षा सर्किट और एक ही पैकेज में एक बूटस्ट्रैप सर्किट। यह एक मानकीकृत,अत्यधिक विश्वसनीय और बड़े पैमाने पर उत्पादित पावर स्टेज समाधान जो अलग-अलग अर्ध-पुल डिजाइनों से जुड़ी कई चुनौतियों को पूरी तरह से हल करता है.

1वास्तुशिल्प रचना

टीआई के गाएन अर्ध-ब्रिज पावर स्टेज में चार कोर मॉड्यूल शामिल हैं, जिसमें एक अत्यधिक सुव्यवस्थित संरचना और व्यापक कार्यक्षमता है। सबसे पहले, उच्च पक्ष और निम्न पक्ष के गाएन एफईटी जोड़ेःदो अत्यधिक पैरामीटर-मैच किए गए बढ़ोतरी-मोड GaN क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर को श्रृंखला में जोड़ा जाता है ताकि आधा पुल मुख्य बिजली सर्किट बन सके, ऊपरी और निचले ट्रांजिस्टरों के बीच स्विचिंग स्थिरता सुनिश्चित करने और असंतुलित भार हानि से बचने के लिए; दूसरा, एक समर्पित उच्च आवृत्ति गेट ड्राइवर,GaN उपकरणों के कम गेट क्षमता और उच्च गति स्विचिंग विशेषताओं के लिए अनुकूलित, सटीक गेट ड्राइव वोल्टेज और वर्तमान प्रदान करता है, GaN उपकरणों जैसे गलत ट्रिगरिंग और दोलन के साथ आम समस्याओं को समाप्त करता है; तीसरा, 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, सुरक्षा और रूपांतरण दक्षता को संतुलित करना; चौथा, सुरक्षा सर्किटों का एक व्यापक सेट जिसमें ओवरकंट्रैक्ट सुरक्षा, थर्मल बंद, गेट ओवरवोल्टेज और अंडरवोल्टेज सुरक्षा शामिल है,और शॉर्ट सर्किट सुरक्षाकुछ उच्च अंत मॉडल में बूटस्ट्रैप डायोड और बूटस्ट्रैप कैपेसिटर भी शामिल हैं, जिससे परिधीय वायरिंग को और सरल बनाया जा सकता है।

2परिचालन सिद्धांत और समय तर्क

GaN आधा-ब्रिज पावर स्टेज एक पूरक स्विचिंग मोड में काम करता है। एक PWM नियंत्रण संकेत एक बाहरी नियंत्रक के माध्यम से इनपुट किया जाता है और, आंतरिक ड्राइवर द्वारा संसाधित होने के बाद,उच्च पक्ष और निम्न पक्ष GaN FETs बारी-बारी से करने के लिए ड्राइवऑपरेशन के दौरान, आंतरिक निष्क्रिय समय नियंत्रण मॉड्यूल उच्च पक्ष और निम्न पक्ष FETs के बीच स्विच करने के समय एक मिनट निष्क्रिय समय डालता है,इस प्रकार पूरी तरह से दोनों FETs के एक साथ संचालन के कारण बिजली की आपूर्ति शॉर्ट सर्किट को रोकनेउच्च पक्षीय उपकरण एक फ्लोटिंग-ग्राउंड ड्राइव वास्तुकला का उपयोग करता है, एक फ्लोटिंग पावर सप्लाई प्रदान करने के लिए एक एकीकृत आंतरिक बूटस्ट्रैप सर्किट का उपयोग करता है,इस प्रकार उच्च वोल्टेज आधा पुल अनुप्रयोगों के वोल्टेज रूपांतरण आवश्यकताओं को पूरा; निम्न पक्षीय उपकरण एक ग्राउंड-ड्राइव कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करता है, जो सरल नियंत्रण तर्क और तेजी से प्रतिक्रिया समय प्रदान करता है।उच्च पक्ष और निम्न पक्ष FETs के वैकल्पिक स्विचिंग एक उच्च आवृत्ति एसी वर्ग तरंग वोल्टेज में डीसी बस वोल्टेज परिवर्तितडाउनस्ट्रीम इंडक्टर और कैपेसिटर रेज़ोनेंट नेटवर्क के साथ मिलकर, यह पावर कन्वर्शन फ़ंक्शन जैसे कि बक, बूस्ट और रेज़ोनेंट कन्वर्शन को सक्षम करता है।

III. टीआई के मुख्य तकनीकी लाभ GaN आधा-ब्रिज पावर स्टेज

अलग सिलिकॉन आधा-ब्रिज और अलग GaN आधा-ब्रिज समाधानों की तुलना में, TI के एकीकृत GaN आधा-ब्रिज पावर चरण चार प्रमुख आयामों में व्यापक लाभ प्रदान करते हैं।डिजाइन, लागत और विश्वसनीयता उन्हें उच्च आवृत्ति, उच्च घनत्व वाले बिजली उपकरणों की विकसित आवश्यकताओं के लिए आदर्श रूप से अनुकूल बनाती है।

1असाधारण दक्षता और उत्कृष्ट उच्च आवृत्ति प्रदर्शन

शून्य रिवर्स रिकवरी विशेषताओं और GaN FET के अल्ट्रा-कम स्विचिंग नुकसान का लाभ उठाते हुए, TI ′s GaN हाफ-ब्रिज पावर स्टेज 1 MHz से 10 MHz तक उच्च आवृत्ति स्विचिंग ऑपरेशन का समर्थन करता है।उच्च आवृत्ति संचालन स्थितियों में, आउटपुट इंडक्टर और कैपेसिटर जैसे निष्क्रिय घटकों की मात्रा और वजन को काफी कम किया जा सकता है, जिससे उपकरण का पावर घनत्व 40 प्रतिशत से अधिक बढ़ जाता है।उसी समय, दोनों प्रवाह और स्विचिंग हानि अनुकूलित के साथ, दक्षता पूरे भार सीमा में काफी सुधार होता है,आसानी से 80 प्लस टाइटेनियम स्तर और औद्योगिक उच्च दक्षता बिजली आपूर्ति मानकों के लिए आवश्यकताओं को पूरा, जबकि प्रभावी रूप से उपकरण की परिचालन बिजली की खपत और थर्मल प्रबंधन की मांग को कम करता है।

2उच्च एकीकरण, सरल डिजाइन और बड़े पैमाने पर उत्पादन

पारंपरिक असतत अर्ध-ब्रिज डिजाइनों के लिए MOSFETs, ड्राइवरों, बूटस्ट्रैप घटकों और सुरक्षा सर्किट के अलग-अलग मिलान की आवश्यकता होती है।पैरामीटर मिलान और पीसीबी रूटिंग बेहद चुनौतीपूर्ण हैं, और उच्च आवृत्तियों पर परजीवी मापदंडों आसानी से दोलन और नुकसान में तेज वृद्धि के लिए नेतृत्व कर सकते हैं।,जटिल परिधीय सर्किट की आवश्यकता को समाप्त करता है। यह केवल कुछ फिल्टर कैपेसिटर के साथ काम करता है, हार्डवेयर डिजाइन बाधा को काफी कम करता है।मानकीकृत एकीकृत पैकेज उपकरण मापदंडों में स्थिरता सुनिश्चित करता है, अलग-अलग घटकों के लिए विशिष्ट बैच-टू-बैच भिन्नताओं से बचता है, बड़े पैमाने पर उत्पादन की उपज में सुधार करता है, और आर एंड डी चक्र को छोटा करता है।

3स्थिरता बढ़ाने के लिए कम परजीवी प्रभाव और कम हस्तक्षेप

एकीकृत पैकेज एक समर्पित पावर रूटिंग लेआउट का उपयोग करता है, जो पावर और ड्राइव सर्किट दोनों की निशान लंबाई को काफी कम करता है,लूप में परजीवी प्रेरण और क्षमता को कम से कम करनायह उच्च आवृत्ति स्विचिंग स्पाइक, वोल्टेज दोलन और स्रोत पर विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को दबाता है।उत्कृष्ट ईएमसी प्रदर्शन जटिल आरसी snubber सर्किट या फेराइट बीड फिल्टर सर्किट की आवश्यकता के बिना प्राप्त किया जा सकता है, सिस्टम ईएमसी डिजाइन को सरल करते हुए उपकरणों पर वोल्टेज तनाव को कम करते हुए और दीर्घकालिक परिचालन विश्वसनीयता को बढ़ाते हुए।

4. बुद्धिमान सुरक्षा, कठोर परिचालन स्थितियों के लिए उपयुक्त

टीआई गाएन के अर्ध-ब्रिज पावर स्टेज की पूरी रेंज में व्यापक बुद्धिमान सुरक्षा तंत्र शामिल हैं जो वास्तविक समय में डिवाइस की कार्य स्थिति की निगरानी करते हैं।अतिप्रवाह संरक्षण शॉर्ट सर्किट दोषों के लिए तेजी से प्रतिक्रिया करता है, डिवाइस के विनाश को रोकने के लिए नैनोसेकंड के भीतर पावर ट्रांजिस्टर को बंद करना;अधिक तापमान संरक्षण स्वचालित रूप से बंद कर देता है जब चिप जंक्शन तापमान सीमा से अधिक है और स्वचालित रूप से रीसेट करता है जब तापमान सामान्य पर लौटता है; गेट वोल्टेज सुरक्षा कम वोल्टेज में झूठी ट्रिगरिंग और ओवर वोल्टेज ब्रेकडाउन के जोखिमों को समाप्त करती है।यह व्यापक सुरक्षा प्रणाली उच्च औद्योगिक तापमान जैसे कठोर परिस्थितियों में पावर स्टेज को स्थिर रूप से काम करने में सक्षम बनाती है, उच्च आवृत्ति क्षणिक और लोड उतार-चढ़ाव।

टीआई के मुख्यधारा के गन हाफ-ब्रिज पावर स्टेज पोर्टफोलियो में विशिष्ट उपकरण

टीआई ने विभिन्न पावर रेटिंग और वोल्टेज प्रतिरोध आवश्यकताओं के अनुरूप एक व्यापक GaN अर्ध-ब्रिज उत्पाद पोर्टफोलियो स्थापित किया है,कम वोल्टेज मोटर ड्राइव सहित अनुप्रयोगों की एक पूरी श्रृंखला को कवर, मध्यम और उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति, और नई ऊर्जा इन्वर्टर। मुख्य मुख्यधारा के उपकरणों के प्रमुख मापदंड और स्थिति निम्नलिखित हैंः

- LMG5200: एक एकीकृत GaN हाफ-ब्रिज पावर स्टेज 80V रेटेड वोल्टेज और 10A रेटेड करंट के साथ, कम वोल्टेज, उच्च धारा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।मुख्य रूप से 36V तक के BLDC मोटर ड्राइव में प्रयोग किया जाता है, निम्न वोल्टेज उच्च आवृत्ति इन्वर्टर और पोर्टेबल फास्ट-चार्जिंग पावर सप्लाई, इसमें एक कॉम्पैक्ट पैकेज और बेहद उच्च एकीकरण है,इसे कम वोल्टेज औद्योगिक नियंत्रण के लिए पसंदीदा समाधान बना रहा है.

- LMG2100R026: 93V के निरंतर वोल्टेज रेटिंग, 100V के पल्स वोल्टेज रेटिंग और 53A के वर्तमान रेटिंग के साथ एक उच्च-प्रवाह GaN आधा-ब्रिज पावर स्टेज।यह एक अत्यंत कम पर प्रतिरोध और उच्च वर्तमान परिस्थितियों में उत्कृष्ट हानि प्रदर्शन की विशेषता हैउच्च शक्ति वाले निम्न वोल्टेज बिजली आपूर्ति, औद्योगिक मोटर ड्राइव और ऊर्जा भंडारण कन्वर्टर्स में निम्न वोल्टेज पावर चरणों के लिए उपयुक्त है।

- LMG3410R070/LMG3422: 650V उच्च वोल्टेज GaN अर्ध-ब्रिज पावर स्टेज, विशेष रूप से मध्यम और उच्च वोल्टेज उच्च आवृत्ति बिजली रूपांतरण के लिए डिज़ाइन किए गए।वे मेगाहर्ट्ज़ स्तर के सॉफ्ट-स्विचिंग और हार्ड-स्विचिंग ऑपरेटिंग मोड का समर्थन करते हैं और व्यापक रूप से मध्यम और उच्च वोल्टेज उच्च दक्षता अनुप्रयोगों जैसे कि टोटेम-पोल पीएफसी में उपयोग किए जाते हैं, एलएलसी अनुनाद कनवर्टर, सर्वर बिजली आपूर्ति और पीवी माइक्रो-इन्वर्टर, टाइटेनियम स्तर के ऊर्जा दक्षता मानकों को पूरा करते हैं।

V. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

उच्च आवृत्ति, उच्च दक्षता, उच्च एकीकरण और उच्च विश्वसनीयता के अपने मुख्य लाभों का लाभ उठाते हुए,टीआई के गाएन अर्ध-ब्रिज पावर स्टेज हाई-एंड पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की अगली पीढ़ी के लिए मुख्य पावर स्टेज समाधान बन गए हैंमुख्यधारा के अनुप्रयोग परिदृश्य चार मुख्य क्षेत्रों को कवर करते हैं। सबसे पहले, उच्च दक्षता स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, जिसमें सर्वर बिजली की आपूर्ति शामिल है,औद्योगिक बिजली आपूर्ति और नई ऊर्जा तेजी से चार्ज करने वाली बिजली आपूर्तिउच्च आवृत्ति डिजाइन उपकरण के आकार को कम करता है, पूर्ण भार दक्षता में सुधार करता है और उच्च अंत ऊर्जा दक्षता प्रमाणन आवश्यकताओं को पूरा करता है; दूसरा, नई ऊर्जा रूपांतरण उपकरण,फोटोवोल्टिक माइक्रो-इंवर्टर में प्रयुक्तउच्च वोल्टेज GaN अर्ध-पुल वास्तुकला उच्च कुशल ऊर्जा रूपांतरण को सक्षम करती है और उपकरण ऊर्जा खपत को कम करती है; तीसरा,मोटर ड्राइव सिस्टम, BLDC ब्रशलेस मोटर्स और सर्वो मोटर्स में उच्च आवृत्ति ड्राइव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जहां कम वोल्टेज, उच्च धारा GaN हाफ-ब्रिज सटीक गति नियंत्रण और कम हानि संचालन को सक्षम करते हैं;चौथा, उच्च आवृत्ति अनुनाद कनवर्टरः एलएलसी और डीसीएक्स जैसे अनुनाद टोपोलॉजी में, गाएन उपकरणों की उच्च गति स्विचिंग विशेषताएं सॉफ्ट स्विचिंग ऑपरेशन की अनुमति देती हैं,स्विचिंग हानि को पूरी तरह से समाप्त करना और शक्ति घनत्व को अधिकतम करना.