Für Lidar-Anwendungen Schnelle GaN-FETs von Texas Instruments

Die GaN-Treiber von Texas Instruments zeichnen sich durch ihre hohen Schaltfrequenzen aus.
Die GaN-Treiber von Texas Instruments zeichnen sich durch ihre hohen Schaltfrequenzen aus.

Texas Instruments erweitert sein GaN-Portfolio um zwei GaN-Feldeffekt-Transistoren für Anwendungen wie Lidar oder Envelope Tracking in 5G-Funksystemen.

Mit seiner hohen Treiberfrequenz von 60 MHz und einer minimalen Impulsbreite von 1 ns ermöglicht der Low-Side-GaN-Treiber LMG1020 die Realisierung hochpräziser Laser für industrielle Lidar-Anwendungen. Dabei trägt das nur 0,8 mm x 1,2 mm messende WCSP-Gehäuse zur Verringerung der Verluste in der Gate-Schleife bei.

Der LMG1210 ist ein 50-MHz-Halbbrückentreiber für GaN-FETs bis 200 V. Die einstellbare Totzeit-Steuerung des Bausteins ist dafür gedacht, die Effizienz von schnellen Gleichspannungswandlern, Antrieben, Klasse-D-Audioverstärkern und anderen Leistungswandler-Anwendungen um bis zu 5 % anzuheben.

Dank der hohen Beständigkeit gegenüber Gleichtaktstörungen (Common-Mode Transient Immunity, CMTI) von mehr als 300 V/ns lässt sich eine hohe Immunität gegen systemseitige Störgrößen erzielen.

Wichtige Eigenschaften der GaN-FETs

  • Hohe Geschwindigkeit: Die kurze Signallaufzeit der Bausteine von 2,5 ns beim LMG1020 bzw. von 10 ns beim LMG1210 ermöglicht Lösungen, die bis zu 50-mal so schnell sind wie es mit Silizium-Treibern möglich wäre.
  • Hoher Wirkungsgrad: Der LMG1210 zeichnet sich durch eine geringe Schaltknoten-Kapazität von 1 pF und eine vom Anwender einstellbare Totzeitsteuerung aus, mit der sich der Wirkungsgrad um bis zu 5 % verbessern lässt.
  • Hohe Leistungsdichte: Die im LMG1210 integrierte Totzeitsteuerung erlaubt eine Reduzierung des Bauteileaufwands und eine Anhebung des Wirkungsgrads, wodurch sich die Abmessungen von Stromversorgungen erheblich reduzieren lassen. Die höhere Leistungsdichte des kompakten LMG1020 ermöglicht die für Lidar-Anwendungen nötigen hohen Auflösungen.

Tools und Unterstützung

Für die Evaluierung der neuen Bausteine stehen die Evaluierungs-Module LMG1020EVM-006 und LMG1210EVM-012 sowie Spice-Modelle zur Verfügung. Als Starthilfe für eigene GaN-Designs gibt es außerdem die beiden Referenzdesigns »Nanosecond Laser Driver Reference Design for Lidar« und »Multi-Megahertz GaN Power Stage Reference Design for High-Speed DC/DC Converters«.