芯珉微电子氮化镓MOS在LLC电源中的应用----氮化镓&超级硅电源方案对比

2021-08-03 11:57:29 来源:半导体器件应用网 点击:1954

一、 SILIMIR氮化镓特性介绍

LLC是典型软开关电路。因为开关损耗本来就很小,氮化镓在此电路上改变的是‘死区时间’。时间越小,损耗越小,使用死区可调的IC即可。根据不同产品的特型,芯珉微电子GAN器件主要应用领域为如下行业:

二、 当前市场中,电源电路概况:

1) 65W电源主要采用反激电路,原理如下:

 

2) 100W以上的电源电路通常采用PFC+LLC电路,基本原理如下:

三、 氮化镓和超级硅开关损耗对比

硬开关电路上的Vds开关损耗对比,氮化镓有明显优势但LLC是软开关,这部分电路上损耗几乎一样。传统的高压硅材料MOSFET,COOL-MOSFET一般保能工作在低频。高频特性变差很多。主要损耗加大发热问题。

四、 氮化镓和超级硅系统体积对比

但氮化镓支持工作在高频同时没有带来多少损耗的加大。频率提高电路板子体积变小,成本 降低,同时效率会提高1%以上。

五、 氮化镓和超级硅发热对比

1. Qg 门极驱动电流大小

2. Qgd与工作的Vds的开关波形有关。越小振荡越小,EMI更好

3. Co 电容越小,工作中的死区时间可以做到越小,损耗就会越低

4. Qrr 体内寄生二极管参数,越大表示发热越大. 氮化镓的反向恢复速度

5. Trr只有30n,远小于Cool‐mos,所以对应的

6. Qrr更小 如右图说明,面积越大发热越

1) GaN:SIL65D010

2) 内阻:290毫欧

3) 体积30*90 DC400V – 12V/25A 无散热片

六、 氮化镓和超级硅工作频率对比

建议工作频率: 是硅MOSFET的 3--5倍。这里采用的是500K HZ 氮化镓适合高频,频率的提高,变压器体积成倍地变小。输出电容也相应大大变少 功率可以拓展到3000W

七、 总结

芯珉微电子的氮化镓在产品的成本,体积和热效应上,全面由于超级硅产品。

 

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