在多伦多一个飘雪的严寒日子里。
咱们几个人齐聚在本地一所大学坐落地下的高档电力电子研讨实验室中,进行一场脑筋风暴。有点挖苦意味的是,论题一直围绕着热量,当然不是要生热取暖,而是怎么削减功率转换器发生的热量。咱们现已将MOSFET和IGBT别离做到了极致,可是咱们中没有人对此感到满足。在这个讨论过程中,咱们盘点了一系列在高压环境中失利的设备。
在那个雪花漫天飘动的日子里,咱们聚集于挑选新办法和拓扑,以寻求取得更高的功率和密度,当然也要找到改善健全性的途径。一位高档研讨员协助总结了咱们面前的应战:“咱们能完成所有这些想象。但首要,请给我完美的电源开关。”这句话里蕴含着的半是懊丧,半是期望。
而在数年后,可谓完美的电源开关总算面世。2018年,咱们发布了600-V 氮化镓(GaN)
FET系列产品,包含LMG3410R070、LMG3411R070和LMG3410R050,它们具有集成式驱动器和维护装置。每件设备都能做到兆赫兹开关和供给数千瓦功率
– 这完成了前所未有的更细巧和更高功率的规划。
在正式发布之前,TI投入很多人力物力,
累计进行了超越2000万小时的设备可靠性测验,使得电源规划工程师可以更放心肠在各种电源运用中运用氮化镓。
图片:TI高压电源运用产品业务部氮化镓功率器材产品线司理 Steve Tom先生展现氮化镓产品
“完美电源开关”的飘但是至
TI一直引领着发起开发和施行全面性办法,保证在苛刻操作环境下,GaN设备也可以可靠地运转和具有超卓的运用寿命。为此,咱们用传统的硅办法制作GaN的硅基,然后使用硅的内涵特性。此外,压力测验需求包含常见于开关电源设备的硬开关作业形式,而这恰恰是传统硅晶体管无法处理的问题。TI的测验首要集中于以下四个范畴:
• 设备可靠性:契合设备的工程规划;构建造备内涵的运用寿命。
• 运用健全性:在加快环境下,整合使命剖面条件,模仿实在运用景象。
• 制作:专心于生产流程优化和产能改善。
• 契合电子工程规划开展联合协会(JEDEC)质量要求:经过提速测验设备质量和存活才能,来预见产品的低缺点率和故障率。
2000万小时设备可靠性测验与计量
此外,2017年是电力电子职业振奋人心的里程碑之年。
JEDEC宣告拟定完成了JC-70.1,它规范了GaN的可靠性和质量认证流程、数据资料表、参数以及测验和特性表征办法。德州仪器公司是JC-70.1规范的创始人与活跃倡导者之一,根据2000万小时的可靠性测验,TI一直致力于协助整个职业,进一步从咱们供给的办法论、专业技能和高科技常识中获益。
完美的电源开关不再是几个人在严寒地下研讨室中的奢求。梦已成真。新颖的电源开关使规划人员可以充分发挥他们的才能:让产品到达前所未有的功率密度和功率。
其他资源
• 阅览博文,“尺度折半,功率翻番:氮化镓(GaN)怎么革新机器人、可再生能源和电信等很多范畴”。
• 下载这些运用阐明:
- 高密度电源规划中的过电流维护
- GaN功率级规划中的热考虑
本文作者:德州仪器 (TI) 氮化镓处理方案高档技能战略司理 Masoud Beheshti