STMicroelectronics ha rivelato una nuova famiglia di semiconduttori di potenza GaN del portafoglio STPOWER in grado di ridurre significativamente il consumo di energia e consentire design più sottili in un’ampia varietà di prodotti elettronici. Le applicazioni target includono apparecchiature di consumo come caricabatterie, adattatori di alimentazione esterni per PC, driver per illuminazione a LED e alimentatori all’interno di televisori ed elettrodomestici. Queste apparecchiature sono prodotte in grandi volumi in tutto il mondo, e un aumento dell’efficienza può realizzare risparmi significativi di CO2.
Nelle applicazioni ad alta potenza, i dispositivi PowerGaN di ST sono indicati anche per gli alimentatori per telecomunicazioni, gli azionamenti per motori industriali, gli inverter solari, i veicoli elettrici e i caricabatterie.
“La commercializzazione di prodotti al nitruro di gallio rappresenta la prossima frontiera per i semiconduttori di potenza e in ST siamo pronti a sviluppare il potenziale di questa entusiasmante tecnologia. Oggi ST annuncia il primo prodotto di una nuova famiglia, appartenente al portafoglio STPOWER, in grado di fornire prestazioni rivoluzionarie per un’ampia varietà di alimentatori per applicazioni consumer, industriali e automobilistiche”, ha affermato Edoardo Merli, Power Transistor Macro-Division General Manager e Group Vice President di Automotive and Discrete Group di STMicroelectronics. “Ci impegniamo a costruire progressivamente il nostro portafoglio PowerGaN per consentire ai clienti di progettare ovunque alimentatori più efficienti e più piccoli.”
Il nitruro di gallio (GaN) è un semiconduttore ad ampia banda (wide-bandgap) in grado di supportare tensioni molto più elevate rispetto al silicio tradizionale senza compromettere la resistenza in conduzione, riducendo così le perdite. I prodotti realizzati con questa tecnologia possono commutare in maniera più efficiente, con perdite di commutazione molto basse. La possibilità di operare a frequenze più elevate consente di utilizzare componenti passivi più piccoli. Tutte queste caratteristiche consentono ai progettisti di ridurre le perdite totali (ridurre il calore generato) e migliorare l’efficienza dei convertitori di potenza. Di conseguenza la tecnologia GaN consente una forte spinta verso la miniaturizzazione, ad esempio rendendo un adattatore per PC più piccolo e leggero rispetto agli attuali caricabatterie.
Secondo una stima di terze parti, un caricabatterie standard per telefoni cellulari può essere ridotto fino al 40% quando si utilizzano componenti GaN, oppure può essere progettato per fornire più energia con le stesse dimensioni. Un simile miglioramento delle prestazioni in termini di efficienza e densità di potenza può essere previsto per un ampio numero di applicazioni nell’elettronica di consumo, industriale e automobilistica.
Il primo dispositivo della nuova famiglia di transistor G-HEMT di ST è l’SGT120R65AL da 650 V con resistenza di conduzione massima di 120 mOhm (RDS(on)), massima corrente di 15 A ed una configurazione in Kelvin Source per un pilotaggio ottimale del gate. Attualmente viene prodotto in un package compatto a montaggio superficiale PowerFLAT 5×6 HV, standard del settore, al prezzo unitario di 3 dollari per lotti di 1.000 pezzi. Le sue applicazioni tipiche riguardano adattatori per PC, caricatori da parete USB e ricaricaricatori wireless.
I transistor GaN da 650V sono disponibili come campioni tecnici. Questi includono l’SGT120R65A2S con RDS(on) di 120 mOhm in un package avanzato 2SPAK in grado di aumentare l’efficienza e l’affidabilità nelle applicazioni ad alta potenza e alta frequenza, nonché l’SGT65R65AL e l’SGT65R65A2S entrambi con RDS(on) di 65 mOhm in package PowerFLAT 5×6 HV e 2SPAK, rispettivamente. La produzione in volume per questi prodotti è prevista per il secondo semestre del 2022.
Inoltre, un nuovo transistor GaN cascode, l’SGT250R65ALCS con RDS(on) di 250 mOhm in un PQFN 5×6, appartenente alla famiglia G-FET, sarà disponibile per il campionamento nel terzo trimestre del 2022.
La famiglia di transistor G-FET è costituita da un FET cascode o d-mode GaN robusto, molto veloce e a bassissimo Qrr che può essere pilotato da un gate driver standard in silicio per un’ampia gamma di applicazioni di potenza.
La famiglia di transistor G-HEMT è composta da HEMT e-mode ultraveloci, zero Qrr, facilmente collegabile in parallelo, adatti per applicazioni ad altissima frequenza e potenza.
G-FET e G-HEMT appartengono entrambi alla famiglia PowerGaN del portafoglio di prodotti STPOWER.
Ulteriori informazioni sono disponibili ai link www.st.com/gan-transistors e www.st.com/gan-hemt-transistors.
