常见问题

电路中的eGaN器件

在哪里可以找到如何使用宜普公司的增强型氮化镓场效应晶体管的一般信息?

由于宜普公司的氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET)具超卓性能及合理的成本,因此可于未来数年内替代日益陈旧的功率MOSFET器件。宜普公司提供多份关于使用高性能功率器件的应用笔记及白皮书,可在氮化镓图书馆找到,网址为 http://epc-co.com/epc/cn/氮化镓技术图书馆.aspx

我们也出版了业界第一本名为“氮化镓晶体管—高效功率转换器件”教科书,备有英文及简中版,可透过 Amazon.com购买,并即将推出由Wiley出版社发行的第二版,详情请访问 http://epc-co.com/epc/cn/产品/出版书刊.aspx

关于产品培训的视频,请访问http://epc-co.com/epc/cn/设计支持/培训视频.aspx

器件的高频性能可影响我的电路板版图。那么在设计电路板版图时应注意什么?

一般来说,使用氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)应当像使用MOSFET器件一样。但请谨记,由于它的总栅极电荷(QG)相对地较低及小CRSS,因此具有更高性能。以下是一般指引:

关于“使用硅基氮化镓功率晶体管”的应用笔记提供更多信息,网址为 http://epc-co.com/epc/Portals/0/epc/documents/product-training/AN003 Using Enhancement Mode GaN-on-Silicon.pdf

在所有宜普数据手册中,可找到使电感最小化的焊盘版图,网址为 http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGan场效应晶体管.aspx,而“氮化镓晶体管—高效功率转换器件”教科书的第三课也有详细讲解。

关于如何利用版图技术把开关时间减至最短及电压过冲减至最少可参考白皮书“ 寄生电感对性能的影响 ”及优化电路板版图”。您也可以参看播客 --“如何使用氮化镓第六章:设计基础-版图”。

宜普eGaN阈值电压要比硅MOSFET器件为低,这会影响断开速度吗?

氮化镓(eGaN)器件的阈值电压具有非常低的温度系数,因此尽管在室温下具有较低的阈值电压,但给用户增加了安全余量。宜普公司的eGaN®FET的CGD非常低,因此具有颇高的开关速度,能够在数纳秒内关断。为了避免dv/dt导通,非常关键的是在栅极至源极电路具极低的阻抗及在栅极电路具低下拉电阻。利用栅极驱动器如专为驱动eGaN器件而设的德州仪器公司的LM5113 、LM5114及UCC27611,可以达到大部分的要求。请参考“氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)驱动器及版图考虑因素”,以取得更多关于驱动氮化镓场效应晶体管的提示。

贵公司的器件的阈值电压要比硅MOSFET器件为低,如何处理dV/dt抗扰度?

要注意氮化镓(eGaN)器件的阈值电压具有非常低的温度系数,因此尽管在室温下具有较低的阈值电压,但给用户增加了安全余量。由于CGD/CGS比良好,因此在dV/dt情况下可保持器件处于断开状态。这是一个电容式分压器,因此小心在栅极驱动器必需具低阻抗的断开及良好版图,从而在断开环路把电感减至最低及保持低有效阻抗,幅度取决于dV/dt及电压值。关于栅极驱动器如专为驱动氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)而设的德州仪器公司的LM5113 、LM5114及UCC27611,请参考 http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGaN驱动器.aspx

氮化镓(eGaN)场效应晶体管可以并联使用吗?如果可以,良好的设计应具备哪些主要元素?

氮化镓器件是一种具正温度系数的器件,非常适合并联使用。然而,由于这些器件的开关速度要比标准硅场效应晶体管可快达10倍,因此需特别小心设计配置的版图和驱动器。宜普公司撰写了关于比较不同版图及找出最优并联配置的白皮书,详情请参看http://epc-co.com/epc/documents/papers/Paralleling eGaN FETs.pdf

怎样增强冷却氮化镓场效应晶体管?

宜普公司已经对标准开发板EPC9002及EPC9006进行电热实验,从而评估在晶片頂部进行冷卻的效果。实验时在使用热界面材料的宜普器件的顶端安装了一个小型散热器,这种热界面材料也提供电气隔离功能,经过测试可以判断在增加功率损耗条件下工作时对器件温度的影响。关于实验装置及结果,请参看“ 给包络跟踪应用的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)”白皮书,及播客 --”如何使用氮化镓第三章:硬开关应用的设计范例”。

无线充电应用愈来愈流行,氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)是一个理想选择吗?

是的,宜普公司的氮化镓场效应晶体管是支持无线充电应用的优越器件! 目前市场上有不同受欢迎的无线充电架构。由於可推動器件在數MHz頻率範圍工作的應用,因此氮化镓场效应晶体管可为无线充电应用提供具灵活性及长距离充电的机会及可能性,关于无线充电应用的白皮书请参看“低功率无线电源转换器”及“如何使用氮化镓第四章:软开关应用的设计范例”播客。

欢迎观看使用宜普公司的氮化镓场效应晶体管的无线电源传送系统的演示视频 -- http://epc-co.com/epc/cn/设计支持/培训视频/WirelessDemo.aspx

在无线电基站内的功率放大器采用氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)有何优势?

宜普公司的氮化镓场效应晶体管为射频功率放大器应用的理想器件,尤其是在包络跟踪应用。目前功率放大器(PA)通常使用耗尽型氮化镓场效应晶体管,因为它们可在数百MHz频率范围内开关。功放的典型效率在20%至30%之间,因为峰均比(PAR)非常低。随着新兴技术的发展如给无线电领域的LTE,对能源的需求不断上升,数种新兴技术如包络跟踪(ET)——反馈给功率放大器的电压可对应调制信号而进行调制——正在提高功放效率。功放中的氮化镓场效应晶体管可在所选电压内、数十MHz频率范围内开关,因此可以在这些应用中采用高效的包络跟踪架构来提高效率。关于在包络跟踪应用采用氮化镓场效应晶体管的技术资料请参看http://epc-co.com/epc/cn/应用/包络跟踪.aspx

为评估D类放大器应用的氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET),宜普公司有没有提供开发板?

在D类音频放大器系统,音频性能受场效应晶体管的性能所影响。氮化镓场效应晶体管推动实现具更高保真度的D类音频放大器。

具低导通阻抗及低电容的氮化镓场效应晶体管,通过推动高效及降低了的开环阻抗得以实现低瞬态互调失真 (T-IMD)。 它的迅速开关性能及零反向恢复电荷可实现更高线性输出及低交错失真,从而实现更低总谐波失真(THD)。

关于采用氮化镓场效应晶体管的D类音频放大器应用的详情请参看 http://epc-co.com/epc/cn/应用/D类音频放大器.aspx

采用氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET)的谐振及软开关应用有何优势呢?

在硬开关应用,与硅MOSFET器件相比,由于没有两个关键参数-- QGD 及QRR(对谐振及软开关转换器的影响很少),因此氮化镓场效应晶体管极具优势。我们展示了由于氮化镓场效应晶体管的输出电容QOSS及栅极电容QG更低,因此与硅MOSFET器件相比,氮化镓器件也可以在谐振及软开关应用取得很大的改进。

详情请参看“采用氮化镓场效应晶体管(eGaN ®FET)的高频谐振转换器应用”白皮书。

在太阳能电池板的微型逆变器应用有没有采用氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET)的技术资料?

EPC9001和EPC9002开发板可以用来搭建在太阳能电池板的逆变器,因为它们是为降压/半桥应用而设,可在广阔占空比范围内工作。由于这些开发板包含带栅极驱动器的半桥,因此可以很容易替代现有的半桥器件而连接至现有的逆变器电路。我们不断推出不同的开发板和演示板,详情及购买这些电路板,请访问 http://epc-co.com/epc/cn/产品/演示板.aspx

宜普公司有没有采用氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET) 的LED照明应用技术资料吗?

LED照明(不仅是背光照明)近年来发展非常迅速,至今已有许多应用和拓扑。EPC9001和EPC9002开发板可以用来设计具有非常高对比度的LED背光照明解决方案,但是为降压/半桥类拓扑而设计的。对于任何有技术经验的人来说,可以将这种‘后向电路’用作同步升压电路,请注意其输入PWM现在变为可补足我们的要求。此外,小心留意输出总线电压可以很容易高于最大额定电压。

关于宜普公司不断增加的开发板和演示板或想购买这些电路板,请参看 http://epc-co.com/epc/cn/产品/演示板.aspx

宜普公司有没有采用氮化镓场效应晶体管eGaN® FET的背光灯应用技术资料吗?

主要问题是采用什么拓扑。EPC9001和EPC9002开发板可以用来创建具有高对比度的LED背光照明解决方案,但这是为降压/半桥类拓扑而设计的。对于任何有经验的人来说,可以将这种‘后向电路’用作同步升压电路,请注意其输入PWM现在变为可补足我们的要求。此外,小心留意输出总线电压可以很容易高于最大额定电压。

关于宜普公司不断增加的开发板和演示板或想购买这些电路板,请参看http://epc-co.com/epc/cn/产品/演示板.aspx

从哪里可学习更多关于在宇航应用的耐辐射要求?

NASA 提供很好的概述,详情请访问 http://www.nasa.gov/offices/oce/llis/0824.html

受辐射照射后的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)如何工作,例如在卫星应用工作?

宜普公司撰写了关于氮化镓场效应晶体管具备非常优越的耐辐射性能的文章,详情请参看:

1.http://epc-co.com/epc/cn/项目及最新消息/项目及活动/GOMACTechConference2012zhCN.aspx本章描述器件的基本耐伽玛辐射性能及耐单次事件影响(SEE)性能。
2.http://epc-co.com/epc/documents/papers/Radiation Tolerant eGaN FETs in DC-DC Converters.pdf本章描述器件改善了对卫星供电的直流-直流转换器的性能。

推荐的驱动电压和绝对最大栅极驱动电压之间的overhead很少,应如何处理这方面的问题?

为保持器件的长期可靠性,把最大栅极电压保持低于6 V是很重要的。宜普公司已开发驱动电平转换器和分立式栅极驱动器,它们不仅能管理驱动电压,还能管理死区时间。它们已应用于各种应用板(EPC9003, EPC9004, EPC9005及 EPC9006)。关于我们推荐的分立解决方案,请参考“ 如何发挥氮化镓功率晶体管最高性能”文章。

德州仪器公司在2011年6月推出业界第一个驱动eGaN FET的驱动器 -- LM5113 ,它是100 V的半桥驱动器,可满足多个不同种类的功率转换器拓扑的要求。德州仪器之后推出LM5114,它是低侧栅极驱动器,可兼容eGaN FET及UCC27611高速栅极驱动器 (http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGaN驱动器.aspx).

关于集成电路的合作伙伴,请参看http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGaN驱动器.aspx

宜普公司的更高电压器件的阈值要比硅MOSFET为低,在哪里可以找到合适的驱动器?

为帮助工程师容易设计,德州仪器公司在2011年6月推出业界第一个驱动氮化镓场效应晶体管(eGaN FET)的驱动器--LM5113 ,它是100V的半桥驱动器,可满足多个不同种类的功率转换器拓扑的要求。德州仪器之后推出低侧栅极驱动器(LM5114),可兼容eGaN FET (http://epc-co.com/epc/cn/项目及最新消息/新闻/ArtMID/1654/ArticleID/477/全新栅极驱动器延伸德州仪器用以驱动氮化镓场效应晶体管的集成电路产品系列.aspx)及 UCC27611 高速栅极驱动器

关于集成电路的合作伙伴,请访问http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGaN驱动器.aspx

此外,宜普公司已开发驱动电平转换器和分立式栅极驱动器,它们不仅能管理驱动电压,还能管理死区时间。它们已应用于各种应用板(如EPC9003, EPC9004, EPC9005及 EPC9006)。关于我们推荐的分立解决方案,请参考“如何发挥氮化镓功率晶体管最高性能”文章。此外,请注意氮化镓器件的阈值电压具很低温度系数,虽然在室温下具更低阈值电压但增加安全余量。