TI LMG1020和LMG1210: 拥抱高速、高效率和高功率密度

在集成电路中,场效应管(FET)无疑是电流控制元件中的一大明星。当今电子设备正不断朝着高度集成、快速运行的方向发展,这对FET的体积和速度提出了更高的要求。此外,随着5G、快速充电等消费电子新技术得到普及,以及无人驾驶等高新尖端科技如火如荼地发展,电子元件需要更好地满足高能效、高速、高频率等要求,这正是GaN技术崭露头角的机会。为此,Texas Instruments带来了两款新型高速氮化镓(GaN)FET驱动器:LMG1020和LMG1210。

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LMG1020是一款单通道低侧驱动器,采用体积小巧的小型晶圆级芯片(WCSP)封装工艺,设计用于在高速应用(包括LiDAR、ToF、面部识别以及任何包含低侧驱动器的电源转换器)中驱动GaN FET和逻辑电平MOSFET。

LMG1210是一款50-MHzMOSFET和氮化镓场效应晶体管(GaN FET)半桥驱动器,采用低电感WQFN封装,专为高达200V的GaN场效应晶体管而设计。该器件的可调死区时间控制功能能够将高速DC/DC转换器、电机驱动器、D类音频放大器及其它功率转换应用效率提高多达5%。设计人员可利用超过300V/ns的业内最高共模瞬态抗扰度(CMTI)实现较高的系统抗噪声能力。可在−40°C至125°C的宽温度范围内工作,设计用于高频、高效率应用。LMG1210具有可调死区时间、超小传播延迟和3.4ns高端/低端匹配,以优化系统效率。该器件具有内部LDO,在任何电源电压下都可确保5V的栅极驱动电压。

这两款器件是TI庞大的GaN电源产品组合中的成员。随着半导体工艺的特征尺寸日益逼近理论极限,已经应验了50多年的摩尔定律似乎开始失效,为此寻找硅以外的新一代半导体材料就显得尤为重要,而GaN就是得到广泛关注的此类材料之一。和硅材料相比,采用GaN材料不仅可以让损耗更低、物理尺寸更小,还能够实现以往硅材质MOSFET无法达到的高速、高效率和高功率密度,并且具有更高的开关频率。这意味着工程师能够在设计LiDAR以及5G射频包络追踪等速度关键应用时实现更高的效率和性能。就实际体积而言,使用了GaN产品的设计相比使用传统硅材料的设计可减小6倍尺寸,甚至还可以做得更小。

得益于GaN带来的优异特性,LMG1020和LMG1210具备以下主要特点和优势:

高速:

这两款驱动器都可以实现低至2.5ns的传播延迟。和采用硅驱动器相比,可使电源解决方案加快50倍。除此以外,LMG1020还能够实现1ns的最小脉冲宽度,实现远程LiDAR应用。

高效率:

这两款器件均可实现高效率设计。LMG1210采用1pF的低开关节点电容和用户可调的死区时间控制(0ns—20ns),可将效率提高达5%,并且提供独立输入模式(IIM)和PWM模式两种控制输入模式——在IIM模式下,每个输出都由专用输入独立控制;在PWM模式下,两个补偿输出信号由单个输入产生,用户可将每个沿的死区时间在0ns到20ns的范围内调节。

高功率密度:

LMG1210的死区时间控制整合功能可减少元件数量并提高效率,让设计人员能够将电源尺寸缩小达80%。LMG1020的功率密度增加,让LiDAR能够具备业界高水平的超小封装与超高分辨率。

凭借超过1000万小时的GaN工艺可靠性测试,TI提供可靠的GaN产品以满足对成熟和即用型解决方案的需求,为GaN技术带来数十年的硅制造专业技术和高级器件开发人才。
通过上面的介绍,你是不是已经种草了这两款高速、高效率、高功率密度的GaN FET驱动器了?如果它们刚好能满足你的需求,那就速速体验吧!

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