德州儀器推出首款GaN FET 搶攻汽車及工業 - 工程師

德州儀器推出首款GaN FET 搶攻汽車及工業應用市場

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德州儀器（TI）推出了標稱電壓為650 V和600 V的新一代氮化鎵場效應晶體管（GaN FET），主要於汽車及工業應用。這些GaN FET系列具有整合快速開關2.2 MHz柵極驅動器，旨在幫助工程師將功率密度提高一倍、效率高達99％，且電磁尺寸縮小59％。

TI使用其專有的GaN材料和矽基氮化鎵（GaN-on-Si）基板技術，研發最新場效應電晶體（FET），在成本與供應鏈方面均優於碳化矽等其他基板材質。

車輛電氣化正在改變汽車行業，消費者對能夠更快充電並進一步行駛的車輛的要求也越來越高。因此，工程師面臨著在不損害車輛性能的前提下設計緊湊，輕便的汽車系統的挑戰。TI表示，與現有的矽或SiC解決方案相比，使用其新型汽車GaN FET可以幫助將電動汽車（EV）車載充電器和DC / DC轉換器的尺寸減少多達50％，例如：如5G電信整流器、伺服器電源供應器。從而使工程師能夠擴展電池範圍，提高系統可靠性並降低設計成本。在工業設計中，新器件可在要求低損耗和減小電路板空間的AC / DC供電應用中實現高效率和高功率密度，


功率密度降低，設備數量減少

在高壓，高密度應用中，最小化電路板空間是重要的設計考慮因素。隨著電子系統變得越來越小，它們內部的組件也必須變得越來越小並且放在一起。TI的新型GaN FET集成了快速開關驅動器，內部保護和溫度感應功能，使工程師能夠在降低功耗的同時實現高性能，同時減少電源管理設計的電路板空間。該公司認為，這種集成以及TI GaN技術的高功率密度使工程師能夠消除分立解決方案通常需要的10多個組件。此外，在半橋配置中使用時，每個新的30mΩFET均可支持高達4kW的功率轉換。

PFC效率最高

GaN具有快速切換的優勢。新型GaN FET採用TI的理想二極管模式以降低功耗。例如，在功率因數校正（PFC）中，理想的二極管模式與分立的GaN和SiC金屬氧化物半導體FET（MOSFET）相比，可將三象限損耗降低多達66％。理想的二極管模式也消除了對自適應死區時間控制的需求，從而降低了固件複雜性和開發時間。

最大化熱性能

TI GaN FET封裝的熱阻比最接近的競爭產品低23％，因此工程師可以使用更小的散熱器，同時簡化散熱設計，並且可以從底部或頂部冷卻的封裝中進行選擇。此外，FET的集成數位溫度報告可實現主動電源管理，從而使工程師能夠在變化的負載和工作條件下優化系統的熱性能。

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