能华发布多款Cascode GaN产品,为客户提供全新选择
来源:充电头网 发布时间:2022-07-07 分享至微信

前言


随着第三代半导体技术的发展和普及,目前市场上量产的氮化镓功率器件,主要有 E mode GaN 产品(即增强型GaN)和 D mode GaN 产品(即耗尽型GaN)。


增强型 GaN 的驱动电压范围比较窄,典型值只有6V,最高不能超过7V,因此驱动电压余量比较小,通常需要 RC 加 Zener 电路来进行钳位与分压来驱动 GaN,驱动电路比较复杂,增加了驱动电路设计难度,降低了驱动的可靠性;或者使用专门的驱动电压为6V的驱动 IC 来直接驱动,这增加了 IC 的选择难度。


耗尽型 GaN 在内部集成串联了一个低压增强型NMOS实现常关,通过控制串联的 NMOS 来实现开关,行业内称为 Cascode 结构,也称为共源共栅型;Cascode 结构其驱动兼容传统 NMOS 控制器,相比于增强型氮化镓,无需对电路重新设计,同时保留了氮化镓低开关损耗以及低压 NMOS 的低栅极电荷等优势。


放眼目前市面上量产的 Cascode GaN 器件,其DFN封装形式都不尽相同,各厂家的 GaN 器件之间无法做到 Pin to Pin,难以引入第二供应商。


能华微电子致力于 GaN 的研发、设计、外延、制造与生产;销售可用于高性能电源转换应用的氮化镓半导体功率器件,是全球少有能同时提供增强型、Cascode 结构氮化镓器件和耗尽型直驱动方案的IDM公司。


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针对目前客户在快充等消费级小功率 GaN 应用中的痛点,能华最近推出几款能同时兼容增强型GaN器件(6V)和 Si MOSFET 驱动(12V)的氮化镓器件。下面充电头网为各位介绍一下几款新品的特色亮点。


CE65H160DNHI


能华 CE65H160DNHI 是一款 DFN8*8 封装的氮化镓开关管,耐压650V,瞬态耐压900V,导阻为160mΩ,栅极支持±20V耐压,阈值电压典型值为2V,比一般增强型 GaN 高0.5V-0.8V,系统可靠性更高。


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能华 CE65H160DNHI 具备极低的反向恢复电荷和门极电荷,能减小开关损耗,相比传统硅器件可提升能效及开关频率,提升系统功率密度,减小系统尺寸及重量,并降低系统成本。可应用在PD快充、适配器等产品中。


值得一提的是,能华 CE65H160DNHI 的封装可与市面上某些量产 GaN 产品实现 Pin to Pin。此外 CE65H160DNHI 不仅支持6V驱动,还支持12V驱动,同时兼容增强型GaN和传统 Si MOSFET 驱动,因此驱动电路更简单,控制IC的选择也更灵活。


CE65H270TOBI


能华 CE65H270TOBI 是一款采用 TO 252 封装的 Cascode 结构的氮化镓器件,这种封装热容大、动态热阻低,耐热冲击能力强;这颗器件的耐压650V,瞬态耐压可达900V,导阻为270mΩ,门极阈值电压典型值为2V,栅极电压范围宽,可支持±20V耐压范围。


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能华 CE65H270TOBI 的反向恢复电荷和门极电荷很小,相比传统硅器件可提升能效及开关频率,提升系统功率密度,减小系统尺寸及重量,并降低系统成本。可应用在PD快充、TV供电等场景中。


值得一提的是,能华 CE65H270TOBI 可与 TO 252 封装的传统 Si MOSFET 实现 Pin To Pin。不仅如此,CE65H270TOBI 同样支持6V和12V驱动,实现对增强型 GaN 和传统 Si MOSFET 驱动的全兼容。


充电头网总结


能华 CE65H160DNHI 和 CE65H270DNHI 作为少有的支持与市面现有产品 Pin to Pin 的 Cascode 结构氮化镓器件,为供应链提供冗余。而能华 CE65H270TOBI 采用的TO 252封装可实现对同封装硅MOS的无缝升级,让充电器享受到氮化镓高频高效率带来的利好优势。


在有限的体积内提升效率,提高功率密度,已经成为小功率快充重要的发展方向。在小功率快充中应用能华 Cascode 结构氮化镓器件,不仅可以沿用硅MOS驱动电路,简化开发流程,而且能充分发挥氮化镓高频低损耗的优势,减小充电器体积,实现更高功率密度。


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