会社ブログについて Navitas NV6247C ハーフブリッジ GaNFastTM パワーIC

シェンzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. は Navitas を供給していますNV6247C, GaNSenseTM技術搭載のGaNFastTM半橋電源ICです.

私は...NV6247C製品概要

についてNV6247CNavitasのダブルコアGaNFastTM+GaNSenseTM技術を実装した650V統合半ブリッジ電源ICです.NV624X半ブリッジ製品ファミリーに属し,NV6245C (ダブルFET 275mΩ) と比較すると2つのGaN FETで160mΩの結合電源抵抗を備えており,電源範囲は65~400Wです.統合半ブリッジトポロジーに必要な損失のないサンプリングと自己保護回路伝統的な離散MOSFET + ドライバ + サンプリングレジスタ + 周辺保護部品の断片化されたソリューションを代替します.スピード充電電源の標準化された電源構成要素として使用するトーテムポールPFC,BLDCブラシレスモーター駆動と大型スクリーン電源.デバイスは6×8mm32ピンの熱強化PQFN表面マウントパッケージに搭載されています.熱散を最適化するための二重の広域露出式熱パッド-55°Cから+150°Cの温度範囲内で動作し,フルチップ2kVESD保護を提供し,10~24Vの広いVCC供給電圧範囲をサポートします.消費電子機器の厳格な安全と温度制御要件を満たす小型の家電や低電力産業機器.

II についてNV6247Cコアアーキテクチャー:GaNFastTM モノリティック統合半ブリッジコア

ナノウェイの成熟したガリウムナトリド・ウェーファープロセスであるGaNFastTMはNV6247C単一のパッケージ内にGaNとドライバ回路を統合した単体設計を採用し,それによってゲート振動の問題を源から排除します.隔離溶液におけるゲートループ寄生性誘導によって引き起こされるスイッチ障害と誤ったトリガー:

についてNV6247C2つの650V高性能GaN電源スイッチを組み込む: 1つのチップでは高側と低側の両方のGaNFastTMガリウムナイトリッドFETを統合し,結合電源抵抗は160mΩ,650Vで,ピーク・トランジエント・レスタント・電圧が800Vまで同じ仕様のシリコンMOSFETと比較して,スイッチング損失は60%以上削減され,2MHzまでの超高いスイッチング周波数をサポートします.これは,電源トランスフォーマーやインダクタなどの磁気部品の小型化を容易にする電力供給ユニットの総サイズを30%以上削減する

ハイサイドとローサイドのドライバとブートストレップ回路のネイティブ統合:高側レベルシフトとブートストラップ電圧調節モジュールのオンチップ統合は,外部高電圧ブートストラップダイオードおよび関連するコンデンサーの必要性を排除する; デジタル論理レベル入力のみが外部から必要 (標準3.3Vコントローラ信号と互換性) 開発者は高側および低側ドライブタイムをデバッグする必要はありません.主制御器のPWM信号を直接接続することで,半ブリッジ操作が可能になります.ハードウェアのBOMを60%以上,PCBを61%削減する

ソフトスイッチングトポロジーの最適化:LLC共鳴,AHBアクティブクランプ,トーテムポールPFCなどの主流のソフトスイッチングトポロジーのプロセスチューニングが行われました.スイッチピークと dv/dt 干渉を大幅に減らすこのことから,高電力高速充電とLCDテレビの電源に最適なソリューションとなる.

III についてNV6247C画期的な技術: GaNSenseTM 特許の損失なしセンサーと超高速自動保護

GaNSenseTMは,NV6247C標準的な統合GaN半橋ソリューションと比較すると,サンプリングレジスタに依存する伝統的な電流検出アーキテクチャから切り離し,二つの主要な機能を達成する.チップ上の損失のない電流検出とナノ秒レベルの自律的な故障防止また,広帯域電源ICのインテリジェント操作のための重要な技術です.

1損失なしのオンチップの電流センサー

この技術では,電源サンプル採取レジスタ (Rcs) の従来の設計を放棄し,GaNウエファーのチャネル特性を利用し,現場で電流を感知する.試料の採取損失がゼロで,試料の採取抵抗から熱が生成されない電力供給の全負荷効率を0.5%~1.2%向上させるだけでなく,高性能のサンプリングレジスタをPCBに設置する必要性をなくし,熱管理設計を簡素化します.サンプリング・シグナルは,閉ループの常流制御と電源モニタリングのためのMCUに直接ルーティングすることができます.急速充電の常動出力とモーターの電流制限制御シナリオに広く適用される.

2. 30ns超高速自律保護 (MCUの介入は必要ない)

超電流 (OCP),超温度 (OTP),短回路保護と低電圧ロックアウト (UVLO) すべては,完全に自律的なハードウェア閉ループシステムによって管理されます短回路または断路障害の検出時に,両 GaN スイッチは30 ns以内に即座に切断されます.これは,離散溶液の5~10μsのシャットダウン速度よりもほぼ200倍の改善を表しています.主制御チップからシャットダウン命令を待たずに自動ロック保護を可能にするため,ハードウェアレベルでのデバイス破壊のリスクを排除する.このチップには,地球温度センサーが組み込まれています.交差点温度が限界値を超えると,自動的に電力を削減したり,出力をロックしたりして,過酷な動作条件下で信頼性を大幅に向上させます.特に高リスクのアプリケーション (モーター停止や電源短路など) に適している.

IV. 電気の主要パラメータNV6247C

定数電圧: 650V (ピーク800V)

二重FETの合計オン抵抗: 160mΩ

推奨動作電源: 65W 〜 400W

切換周波数:0 〜 2MHz

供給電圧 (VCC): 10V/24V

動作温度: ∼55°Cから+150°C

パッケージサイズ: 6×8mm PQFN-32 (ダブルヒートシンクパッド)

保護レベル: 2kV ESD,OCP/OTP/バイパス/UVLO 四重保護

V. 一般的な応用シナリオNV6247C

高功率USB-C高速充電電源 (100~240W): AHB/LLCトポロジーを利用したPD 3.1 240WマルチポートのGaN充電器に適しています.トランスフォーマーサイズを減らすために高周波特性を活用する, コンパクトで高性能の高速充電を可能にします

家電用BLDCモータードライバ (100~400W):ブレンダー,インバーター制御冷蔵庫圧縮機,室内空調装置扇風機,水ポンプ.3相インバーター 片腕半橋配置,または複数のNV6247Cチップを組み合わせて3相フルブリッジインバータを形成する.GaNSense短回路高速保護は,頻繁にストップ状態のモーターアプリケーションに適しています.

産業用およびAV用電源:LCDテレビ/モニター,トーテムポール型PFCプレブースト回路,小型産業用制御機器のスイッチング電源の内蔵電源200W以上.

エネルギー貯蔵補助電源: 携帯型エネルギー貯蔵用の低功率DC-DCインバーター前段階,屋外発電所の補助電源モジュール.

VI. 報告書の概要NV6247C主要なメリット

最小限のハードウェア開発:単一のICは10以上の離散なコンポーネントを入れ替えて,電源のR&Dサイクルを短縮し,大量生産のための"回配置"を可能にします.部品の調達と組み立てコストを削減する;

最大限のエネルギー効率:GaNFastの低スイッチ損失とGaNSenseの無損失サンプリングを組み合わせることで,システムは94%を超えるフルロード効率を達成します.シリコンベースのソリューションと比較して 5%以上のエネルギー節約を実現します;

特殊なシステム信頼性: 30ns ハードウェアベースの自衛機能とゲートレス振動アーキテクチャが結合して,販売後の失敗率を大幅に削減します.要求の高い自動車用周辺機器や長時間連続運転を必要とする小型工業用機器に適している;

ミニチュア化: 2MHz 高周波操作により磁気部品のサイズが大幅に削減され,充電器やモーターコントローラーの細くてコンパクトな設計が容易になります.消費電子機器の小型化傾向に合わせて.