Infineon Technologies ha annunciato oggi due nuove tecnologie di prodotto CoolGaN, l’interruttore bidirezionale CoolGaN (BDS) e CoolGaN Smart Sense.
CoolGaN BDS offre un comportamento eccezionale di commutazione soft e hard, con interruttori bidirezionali disponibili a 40 V, 650 V e 850 V. Le applicazioni target di questa famiglia includono porte USB per dispositivi mobili, sistemi di gestione della batteria, inverter e raddrizzatori.
I prodotti CoolGaN Smart Sense sono dotati di rilevamento della corrente senza perdite, semplificazione della progettazione e riduzione ulteriore delle perdite di potenza, nonché funzioni di commutazione a transistor integrate in un unico pacchetto. Sono ideali per l’utilizzo in caricabatterie e adattatori USB-C di consumo.
La versione ad alta tensione di CoolGaN BDS sarà disponibile a 650 V e 850 V e sarà dotato di un vero interruttore bidirezionale monolitico normalmente spento con quattro modalità di funzionamento. Basati sulla tecnologia GIT (gate injection transistor), i dispositivi impiegano due gate separati con terminale substrato e controllo isolato indipendente. Utilizzano la stessa regione di deriva per bloccare le tensioni in entrambe le direzioni con prestazioni eccezionali in condizioni di cortocircuito ripetitive.
Le applicazioni possono trarre vantaggio dall’utilizzo di un BDS invece di quattro transistor convenzionali, con conseguente maggiore efficienza, densità e affidabilità. Inoltre si ottengono notevoli risparmi sui costi. I dispositivi ottimizzano le prestazioni nella sostituzione degli interruttori back-to-back, negli inverter H4 PFC e HERIC monofase e nei raddrizzatori Vienna trifase. Ulteriori implementazioni includono la conversione dell’alimentazione AC a stadio singolo in topologie AC/DC e DC/AC.
CoolGaN BDS 40 V è un interruttore bidirezionale monolitico normalmente spento basato sulla tecnologia Schottky Gate GaN di Infineon. Può bloccare le tensioni in entrambe le direzioni e, grazie a un design a gate singolo e source comune, è ottimizzato per sostituire i MOSFET back-to-back utilizzati come sezionatori nei prodotti di consumo alimentati a batteria. Il primo prodotto CoolGaN BDS da 40 V ha un RDS(ON) da 6 mΩ, con una gamma di prodotti a seguire. I vantaggi derivanti dall’utilizzo di BDS GaN a 40 V rispetto ai FET Si back-to-back includono un risparmio dell’area PCB del 50÷75% e una riduzione delle perdite di potenza di oltre il 50%, il tutto a un costo inferiore.
I prodotti CoolGaN Smart Sense sono caratterizzati da una resistenza alle scariche elettrostatiche di 2 kV e possono essere collegati al rilevamento della corrente per il controllo della corrente di picco e la protezione da sovracorrente. Il tempo di risposta del rilevamento corrente è di ~200 ns, che è uguale o inferiore al tempo di cancellazione comune del controller per la massima compatibilità.
L’implementazione dei dispositivi comporta una maggiore efficienza e un risparmio sui costi. Con un RDS(ON) più elevato, ad esempio 350 mΩ, i prodotti CoolGaN Smart Sense offrono efficienza e prestazioni termiche simili a un costo inferiore rispetto ai tradizionali transistor GaN da 150 mΩ. Inoltre, i dispositivi sono compatibili con l’ingombro del package CoolGaN di soli transistor di Infineon, eliminando la necessità di rielaborazioni del layout del PCB, facilitando ulteriormente la progettazione con i dispositivi GaN di Infineon.
Disponibilità
I campioni tecnici di CoolGaN BDS 40 V sono già disponibili per 6 mΩ e seguiranno nel terzo trimestre del 2024 per 4 mΩ e 9 mΩ. I campioni di CoolGaN BDS 650 V saranno disponibili nel quarto trimestre del 2024, mentre i campioni da 850 V seguiranno all’inizio del 2025. I campioni di CoolGaN Smart Sense saranno disponibili nell’agosto 2024. Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link.
