面向汽车和工业应用的下一代650V和600V氮化镓（GaN）场效应晶体管

随着社会的快速发展，我们的氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)也在快速发展，那么你知道氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。

德州仪器(TI)推出了面向汽车和工业应用的下一代650V和600V氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)，进一步丰富拓展了其高压电源管理产品线。与现有解决方案相比，新的GaNFET系列采用快速切换的2.2MHz集成栅极驱动器，可帮助工程师提供两倍的功率密度和高达99%的效率，并将电源磁性器件的尺寸减少59%。TI利用其独有的GaN材料和在硅(Si)基氮化镓衬底上的加工能力开发了新型FET，与碳化硅(SiC)等同类衬底材料相比，更具成本和供应链优势。

德州仪器的 GaN FET 器件系列产品通过集成独特的功能和保护特性，来实现简化设计，达到更高的系统可靠性和优化高压电源的性能，为传统级联和独立的 GaN FET 提供了智能替代解决方案。

StrategyAnalyTIcs的动力总成、车身、底盘和安全服务总监AsifAnwar表示：“GaN等宽带隙半导体技术无疑为电力电子设备(尤其是高压系统)带来了更稳定的性能。德州仪器历经十多年的投资和开发，提供了独有的整体解决方案——将内部硅基氮化镓(GaN-on-Si)器件的生产、封装与优化的硅基驱动器技术相结合，从而能在新应用中成功采用GaN。”

更小、更有效的解决方案：与硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)相比，德州仪器的集成 GaN 功率级可将功率密度提高一倍，并将损耗降低 80%。每个器件都具有快速的 1MHz 开关频率和高达 100V/ns 的压摆率。

德州仪器高压电源解决方案副总裁SteveLambouses表示：“工业和汽车应用日益需要在更小的空间内提供更多的电力，设计人员必须提供能在终端设备长久的生命周期内可靠运行的电源管理系统。凭借超过4，000万个小时的器件可靠性测试和超过5GWh的功率转换应用测试，TI的GaN技术为工程师提供了能满足任何市场需求的可靠的全生命周期保障。”

系统可靠性：本产品组合接受了 2000 万小时的设备可靠性测试，包括加速和应用内硬开关测试。此外，每个器件均提供集成的散热和高速、100ns 过流保护，以防止直通和短路情况。

以更少的器件实现翻倍的功率密度

在高电压、高密度应用中，电路板空间最小化是设计中的重要目标。随着电子系统变得越来越小，其内部组件也必须不断缩小并更加紧凑。TI的新型GaNFET集成了快速开关驱动器以及内部保护和温度感应功能，使工程师能够在电源管理设计中减小电路板尺寸、降低功耗的同时实现高性能。这种集成再加上TIGaN技术的高功率密度，使工程师能够在通常的离散解决方案中减少10多个组件。此外，在半桥配置中应用时，每个新型30mΩFET均可支持高达4kW的功率转换。

每个功率级的设备：50mΩ或 70mΩ条件下，本产品组合中的每个器件均提供一个 GaN FET、驱动器并提供保护功能，可为低于 100W 至 10kW 的应用提供单芯片解决方案。

创造TI更高功率因数校正(PFC)效率

GaN具有快速开关的优势，可实现更小、更轻、更高效的电源系统。在过去，要获得快速的开关性能，就会有更高的功率损耗。为了避免这种不利后果，新型GaNFET采用了TI的智能死区自适应功能，以减少功率损耗。例如，在PFC中，智能死区自适应功能与分立式GaN和SiC金属氧化物硅FET(MOSFET)相比，可将第三象限损耗降低多达66%。智能死区自适应功能也消除了控制自适应死区时间的必要，从而降低了固件复杂性和开发时长。更多信息请阅读应用说明“通过智能死区自适应功能实现GaN性能最大化”。

通过集成的<100ns 电流限制和过温检测，器件可防止意外的直通事件并防止热失控，同时系统接口信号可实现自我监控功能。

更大限度提高热性能

采用TIGaNFET的封装产品，其热阻抗比性能最接近的同类产品还要低23%，因此可使工程师使用更小的散热器，同时简化散热设计。无论应用场景如何，这些新器件均可提供更大的散热设计灵活性，并可选择底部或顶部冷却封装。此外，FET集成的数字温度报告功能还可实现有源电源管理，从而使工程师能在多变的负载和工作条件下优化系统的热性能。

以上就是氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)的有关知识的详细解析，需要大家不断在实际中积累经验，这样才能设计出更好的产品，为我们的社会更好地发展。