TI发布汽车级和工业级两款GaN功率器件
2020年11月10日德州仪器（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GaN FET系列采用快速切换的2.2 MHz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。
一、TI 下一代集成GaN FET 优势介绍
随着如今半导体器件的高密度化，带来了对于电源功率密度、低EMI、低待机功耗、低输出噪声，高输出精度、可靠性和安全性的追求。
TI的GaN FET可以满足更多要求，创新的半导体技术在成本、可靠性、功率密度和性能方面都有优势，在汽车和工业应用中可实现两倍的功率密度和更高效率。有助于研发生产更小体积，更高效率，更有竞争力的开关电源及工业产品。
TI从2010年开始研发GaN，不断优化至今已有10个年头，通过了诸多可靠性测试，并且在高压大功率产品中均有应用。本次发布会推出的是全集成车规级GaN FET。
德州仪器（TI）高压电源应用产品业务部 氮化镓（GaN）功率器件产品线经理Steve Tom 介绍说：TI GaN是有专门的可靠性实验室，会针对硬开和软开的情况都会进行非常多的可靠性测试。在硬开的时候可以将功率等级在4000瓦以上，会进行一周7×24小时的测试，并且在测试的同时进行数据采集，来判断以及分析GaN的可靠性。
同样，在浪涌方面也进行了很多测试。我们的设备可以承受高于720伏的浪涌，可以在过压的时候也非常顺利的进行开关。我们通过可靠性测试，并且在诞生可靠性标准方面也进行了领导和带领作用。
TI本次发布了两款下一代GaN FET产品，分别为LMG3525R030-Q1 650V汽车级产品和LMG3425R030 600V工业级产品。两款产品均集成内置驱动器和内置保护功能，新设计的QFN12x12封装和专业的可靠性测试。将驱动器和GaN集成在一个封装内部，有助于更大程度的减少栅极环路寄生效应，以减少栅极振铃对效率及可靠性的影响，还可提高压摆率与开关频率。同时，驱动芯片与GaN FET封装在一个散热焊盘上，驱动芯片可检测到GaN FET的温度，并可在过热时关闭GaN FET来保护器件。
LMG3525R030-Q1 650V汽车级GaN FET内置驱动器和保护功能，可以缩小电动汽车上的充电器体积，并且减少充电时间并延长续航距离。
LMG3525R030-Q1内部集成的驱动器可以大大减少GaN FET外部元件数量，且2.2MHz高工作频率可减小变压器感量，相比传统硅基元件，元件数量的减少和变压器体积缩小，体现到车载充电器上的尺寸可减小50%，有效降低充电设备体积和散热要求。
LMG3425R030 600V工业级GaN FET同样内置驱动器和保护功能，相比传统硅或碳化硅元件功率密度加倍，且外围元件更加精简，最高可达到99%的转换效率。
LMG3425R030是一款高功率密度的GaN FET，针对高密度工业应用，可提高功率密度。内置的输出温度PWM输出，便于监控电源模块温度，动态调节散热，做到噪声与功耗的平衡。
TI本次发布的两款GaN FET均有半桥评估板提供，可在不同应用中运行。
问到TI的GaN FET对于市场上同类GaN开关器件的优势，Steve Tom表示：“之前GaN对于市场同类产品的优势，除了之前提到的关于成本、供应链、可靠性之外，最大的优势来自于集成，因为集成可以让芯片变得非常智能，可以通过现在FET所处的环境、电流和温度进行相应的措施，这不仅可以让可靠性更提高一个等级，并且可以使得电源设计者省去很多设计所需要的步骤。所以，我们的产品与市场同类产品相比最大的优势是集成了驱动和保护，使得我们是一个更智能的产品，而不仅仅是一个GaN FET。”
二、全新QFN12x12封装优势介绍
TI 此次推出的LMG3425R030采用了全新的QFN封装，相比早前的8×8封装，散热焊盘面积由23mm²提升到79mm²，其具有同类产品中最高的散热焊盘面积占比，能够有效降低高负载下的温升，承载更高功率。
QFN12x12封装体积及与QFN8x8封装面积对比。
通过TI应用手册（SNOAA061）中关于常见表面贴装元件中热阻测试数据，在同样的散热条件下，最明显的是增大的封装面积，有着最低的封装热阻，全新的QFN12x12封装有助于降低产品体积和重量。
目前TI.com.cn上已提供四种新型工业级600V GaN FET的预生产版本，采用12mm x 12mm方形扁平无引脚（QFN）封装。TI预计工业级器件LMG3425R030将于2021年第一季度实现批量生产。评估模块可于TI.com.cn购买。TI.com.cn上提供多种付款方式，以及快速、可靠的运输选项。
关于德州仪器(TI)
德州仪器（TI）（纳斯达克股票代码：TXN）是一家全球化的半导体公司，致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片，用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。TI致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，创造一个更美好的世界。如今，每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用，这就是工程的进步。这正是TI数十年来乃至现在一直在做的事。
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