ST意法半导体推出三款半桥氮化镓单芯片
ST意法半导体推出了三款MasterGaN器件,MasterGaN器件内部集成了两颗GaN开关管及驱动器,组成半桥器件,是一款先进的系统级功率封装,可输入逻辑电压信号轻松控制器件。ST的MasterGaN系列均为半桥器件,内置650V耐压的增强型氮化镓开关管,支持零下40到125摄氏度工作温度范围,三款器件仅内置开关管参数不同。
一、MasterGaN1
图为ST MasterGaN1的评估板,连接为半桥输出,左侧为驱动信号输入,右侧为半桥输出,左侧下方是一颗稳压器,为MasterGaN1提供稳压供电。
通过评估板图片可以看出,MasterGaN1器件将控制信号和功率走线分开,便于走线布局设计。
ST MasterGaN1 特写。
MASTERGAN1内部集成半桥驱动器和两颗耐压650V,导阻150mΩ的高压GaN开关管,集成在9*9*1mm的QFN封装内,对称半桥,工作电流10A,低侧和高侧均具有欠压关闭保护。驱动器内置自举二极管,内置互锁功能,且具有准确的内部定时匹配。具有独立的关断引脚,具有滞回和下拉的3.3-15V输入信号,外围元器件精简,具有非常紧凑和简便的布局,可实现灵活快捷的设计。
二、MasterGaN2
MASTERGAN2为非对称设计的半桥结构,上管为225mΩ,下管为150mΩ,其余功能与MASTERGAN1一致,可用于ACF拓扑。
ST MasterGaN2 特写。
ST MasterGaN2内部集成225mΩ上管和150mΩ下管。
三、MasterGaN4
MasterGaN4为对称半桥结构,内置两颗225mΩ导阻的高压GaN开关管。
ST MasterGaN4 特写。
ST MasterGaN4内部集成225mΩ上管和225mΩ下管。
小编制表方便大家看出不同型号之间的区别。
此外,还有基于MasterGaN1的250W输出功率LLC谐振电源EVLMG1-250WLLC。
这款电源采用400V直流输入,输出电压24V,尺寸为100*60mm,开关管和同步整流均焊接在小板上,提高空间利用率,便于散热。
电源背面高压侧有一颗控制器。
采用L6599A LLC控制器控制一个MasterGaN1进行LLC谐振运行。
焊接MasterGaN1的小板,没有任何辅助散热措施,仅靠PCB散热。基于器件内置的两颗150mΩ氮化镓开关管,就可通过LLC谐振输出250W高功率。
充电头网总结
ST推出的MasterGaN系列产品,对于半桥架构的开关电源来说,是一颗非常适合的芯片。MasterGaN其9*9mm的封装看起来比较大,但是比起两颗8*8的GaN开关管加上独立的驱动器,占板面积大大缩小。同时合封器件也大大减小了寄生效应对效率的影响,提高电源产品的效率和可靠性。
MasterGaN优化的散热焊盘与走线布局,大大简化了PCB设计,适宜应用在高功率密度的大功率电源中,增加可靠性,减小体积,降低散热需求。
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