在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，由于GaN HEMT和傳統(tǒng)Si MOSFET在驅(qū)動(dòng)電路上有明顯不同，導(dǎo)致GaN器件在使用上會(huì)存在一定的門(mén)檻，給方案設(shè)計(jì)造成一定的困擾。而集成驅(qū)動(dòng)的單芯片解決方案的出現(xiàn)，使GaN器件比硅功率器件更簡(jiǎn)單易用，此時(shí)研發(fā)人員可以將更多精力放在方案創(chuàng)新上，而不是花費(fèi)大量心思探究GaN HEMT和Si MOSFET的不同。

當(dāng)然，對(duì)于TI低功耗GaN新品而言，這些器件不僅是高度集成的單芯片解決方案，同時(shí)其對(duì)主流拓?fù)溆押玫募嫒菪砸材軌驇偷窖邪l(fā)人員。

據(jù)悉，TI低功耗GaN新品針對(duì)AC/DC電源轉(zhuǎn)換中常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，包括ACF、QR反激式、AHB反激式、LLC、圖騰柱PFC。其中，借助ACF 和 AHB 拓?fù)洌@些GaN IC能夠幫助研發(fā)人員更大限度提高效率和功率密度；通過(guò)圖騰柱 PFC 拓?fù)?，這些GaN IC支持更高功率的設(shè)計(jì)；在QR、ZVS、LLC 和升壓 PFC 拓?fù)渲校@些GaN IC能夠?qū)崿F(xiàn)更低功耗的設(shè)計(jì)。

ACF 和 AHB 拓?fù)?/p>

圖騰柱 PFC 拓?fù)?/p>

我們展開(kāi)來(lái)看，ACF 和 AHB 拓?fù)淠軌蛲耆蛡?cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET) 上的電壓尖峰，從而在次級(jí)側(cè)啟用低壓同步整流器FET，有助于更大限度提高直流/直流級(jí)的效率和功率密度。通過(guò)這些描述不難看出，ACF 和 AHB 拓?fù)湫枰娐肪邆潆娏鳈z測(cè)能力，而TI低功耗GaN新品均內(nèi)部集成了這種電流檢測(cè)功能，且基本是一種“無(wú)損”電流檢測(cè)。例如，在 65W ACF中，TI低功耗GaN新品集成電流檢測(cè)的損耗不到10mW，而傳統(tǒng)電流檢測(cè)方案的損耗約為170mW。

集成電流檢測(cè)與傳統(tǒng)電流檢測(cè)的功率損耗對(duì)比

在圖騰柱 PFC 拓?fù)渲?，TI低功耗GaN新品不僅由于反向恢復(fù)損耗為零提升了拓?fù)涞膬r(jià)值，同時(shí)提供可調(diào)節(jié)的壓擺率，有助于在系統(tǒng)中找到電磁干擾和效率的合理平衡點(diǎn)；在QR、ZVS、LLC 和升壓 PFC 拓?fù)渲校恍枰肨I低功耗GaN新品替換單個(gè)開(kāi)關(guān) FET，即可看到效率和開(kāi)關(guān)頻率能力的明顯提升。

對(duì)于傳統(tǒng)拓?fù)浜蛣?chuàng)新拓?fù)潆娐返母叨燃嫒?，讓研發(fā)人員在使用TI低功耗GaN新品時(shí)，能夠更加自如，綜合應(yīng)用場(chǎng)景、性價(jià)比等多方面因素來(lái)選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。據(jù)介紹，在大于 75W 的AC/DC應(yīng)用中，借助TI低功耗GaN新品，系統(tǒng)效率可提升至 95% 以上；在小于 75W 的AC/DC應(yīng)用中，借助TI低功耗GaN新品，系統(tǒng)效率可提升至 94%。

為了讓大家更快地熟悉TI低功耗GaN新品，TI公司還專門(mén)提供了評(píng)估套件——LMG3622EVM-082和LMG3624EVM-081。

LMG3622EVM-082


LMG3624EVM-081

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述內(nèi)容能夠看出，憑借單芯片集成驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，TI低功耗GaN新品能夠顯著降低GaN器件的使用門(mén)檻，并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降低BOM成本；通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)和創(chuàng)新拓?fù)涞募嫒?，研發(fā)人員可以借助TI低功耗GaN新品靈活地實(shí)現(xiàn)自己的方案設(shè)計(jì)；此外，TI低功耗GaN新品也能夠幫助研發(fā)人員改善方案散熱設(shè)計(jì)。