今日の電子の世界では 医療機器から 電話やノートPCの充電器 補助電源まで あらゆるものに パワーコンバーターが必要です熱管理電源とコンバータの設計はますます複雑になりつつあり,同時にエネルギー効率にも高い要求を課しています.
過去10年間で,ガリウムナイトライド (GaN) を利用した新しいスイッチ技術がチップ内統合回路 (IC) に登場した.ガリウムナイトライド回路の特徴は原子レベルで異なります.課題と解決策の両方に直面しています.
GaN半導体には広い帯域があります. 3.4 eV で,その帯域はシリコン半導体の3倍以上です.他の広い帯域材料と同様に,GaN半導体は,高電圧と高温で+400°Cまで動作することができる.高い周波数で動作し,RFおよび5Gアプリケーションに適しています.
シリコンICと比較するとGaN集成回路は,電源変換アプリケーションでより小さな外側の寸法で,連続インピーデンス (RDS (ON)) と並列電容量 (COSS) などのトランジスタ関連損失を最適化します.シリコンICと同じフットプリント内では,GaNICはより高い周波数を処理するだけでなく,より少ない熱を発生させることができます.この機能により,設計者は容量の大きい熱吸収器を縮小または排除することができます.
しかし,GaNトランジスタの制御は困難である可能性があります.このタイプのトランジスタは,高周波に対応できます.つまり制御ドライバは物理的にトランジスタに近い場所に位置し,遅延をなくし,トランジスタのスイッチ速度を効果的に減らす必要があります.必要な電磁気干渉 (EMI) を回避する. Designers of power converters using GaN eliminate these challenges by using a single device that combines a high-voltage power switch for the primary side (input) and a control IC and feedback circuit for the secondary side (output).
スイッチ操作の詳細な特徴
パワーインテグレーションズは PowiGaNTM InnoSwitch 3 テクノロジーを利用し,このようなパッケージデバイスの複数のシリーズを開発しました. the InnoSwitch 3-CP series conversion switch IC (Figure 1) uses a quasi resonant (QR) flyback controller to provide constant voltage (CV)/constant current (CC) outputs to achieve a constant power (CP) curve.
ICの主要側と副側が電気隔離されている.しかし,出力電圧と電流情報は,インダクティブカップリングを通じて,二次制御から主制御器に送信されますフルクスリンク通信技術により,速度の高い負荷の臨時応答と 70 kHz までのスイッチ周波数を達成するために,正確な情報を迅速に提供できます.