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Texas Instruments / Galliumnitrid

Drei neue Leistungsstufen mit 600-V-GaN-Transistoren

30. Oktober 2018, 11:30 Uhr | Ralf Higgelke

LMG3410R050, LMG3410R070 und LMG3411R070 heißen drei neue 600-V-GaN-FET-Leistungsstufen, die Texas Instruments vorgestellt hat.

TI hat die LMG341x-Familie präsentiert. Dies sind Leistungsstufen, die auf GaN-FETs mit Einschaltwiderständen von 50 mΩ und 70 mΩ beruhen. Auf der electronica zeigt TI eine mit Siemens entwickelte cloudbasierte 10-kW-Grid-Link-Demonstration.

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Aus dem LMG3410R050, dem LMG3410R070 und dem LMG3411R070 besteht die neue GaN-FET-Familie LMG341x von Texas Instruments. Die Bausteine im 8 mm x 8 mm großen Split-Pad-QFN-Gehäuse stellen eine Alternative zu traditionellen, kaskadiert oder solo eingesetzten GaN-FETs dar, denn sie integrieren neben dem Leistungstransistor auch spezielle Funktions- und Schutzschaltungen. Dies soll das Design vereinfachen, Systeme zuverlässiger machen und die Leistungsfähigkeit von Stromversorgungen steigern. Dank der integrierten, in weniger als 100 ns ansprechenden Strombegrenzungs- und Überhitzungsschutzfunktion sind die Bauelemente gegen unbeabsichtigte Shoot-through-Ereignisse und thermisches Durchgehen geschützt. Durch Systeminterface-Signale können derartige Systeme sich darüber hinaus auch selbst überwachen.

Gestützt auf Zuverlässigkeitstests im Umfang von 20 Millionen Stunden, sorgen die Hochspannungs-GaN-FET-Stufen mit integrierten Treiber- und Schutzfunktionen für eine Verdoppelung der Leistungsdichte in Industrie- und Telekommunikations-Anwendungen.

Wichtige Eigenschaften und Vorteile der Bausteine sind:

Kleinere, effizientere Lösungen: Gegenüber Lösungen mit Silizium-Mosfets verdoppelt die integrierte GaN-Leistungsstufe nach Herstelleraussage die Leistungsdichte und reduziert die Verluste um 80 %. Jeder Baustein kommt auf eine Schaltfrequenz von 1 MHz und Anstiegsraten bis zu 100 V/ns.
Systemzuverlässigkeit: Hinter den Bausteinen stehen 20 Millionen Stunden an Zuverlässigkeitstests, darunter beschleunigte Tests und Hard-Switch-Tests in der Applikation.
Für jedes Leistungsniveau der richtige Baustein: Jedes Produkt des Portfolios enthält einen GaN-FET, einen Treiber und Schutzfunktionen in einem Gehäuse. Die Einschaltwiderstände variieren zwischen 50 mΩ oder 70 mΩ, sodass Lösungen für Anwendungen mit Leistungen von unter 100 W bis 10 kW bereitstehen.

Die Bauelemente sind ab sofort über den TI Store verfügbar. Die Preise betragen 14,95 US-Dollar bzw. 16,45 US-Dollar (ab 1000 Stück). Auch gibt es die Evaluation-Module LMG3410EVM-018, LMG3410-HB-EVM und LMG3411EVM-029 als Starthilfe für ein Design

Texas Instruments präsentiert eine cloudbasierte 10-kW-Grid-Link-Demonstration auf der electronica. Die gemeinsam mit Siemens entwickelte aktive Demonstration verwendet den 600-V-GaN-FET des Typs LMG3410R050 mit integrierten Treiber- und Schutzfunktionen, mit dem Ingenieure einen Wirkungsgrad von 99 Prozent und eine bis zu 30-prozentige Größenreduzierung der Leistungsbausteine gegenüber traditionellen Siliziumdesigns erzielen können.