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¿Quiere desarrollar una fuente de alimentación conmutada compacta (SMPS)? Entonces, un FET basado en nitruro de galio (GaN) es una mejor opción en comparación con un FET basado en silicio debido a su mayor densidad de potencia, menor carga de puerta y velocidad de conmutación más rápida.
Este artículo trata sobre TIDA-01634, un diseño de referencia de SMPS para Texas Instruments. TIDA-01634 es un SMPS compacto que utiliza un HEMT de potencia GaN y el controlador de medio puente LMG1210 GaN para realizar una etapa de potencia multiMHz de alta eficiencia. La alta frecuencia de conmutación de hasta 50 MHz permite un tiempo de respuesta muy rápido, lo que lo hace adecuado para aplicaciones como fuentes de alimentación de telecomunicaciones 5G, fuentes de alimentación industriales, servidores, etc.
GaN y los transistores de alta movilidad de electrones (HEMT) no ofrecen pérdida de recuperación, carga de puerta más baja, conmutación más rápida y tienen una figura de mérito más baja. El uso de controladores de medio puente permite una sola entrada PWM con tiempo muerto configurable, o dos entradas independientes para el control de compuerta de lado alto y lado bajo. El ajuste de tiempo muerto se puede realizar con dos resistencias para ajustes de transición de bajo a alto y de alto a bajo de 0 ns a 20 ns. El diseño puede funcionar durante mucho tiempo debido a la baja disipación de calor, y también la acción de conmutación de arranque evita la sobretensión de la puerta del lado alto debido a la gran caída de tensión en el tercer cuadrante de los HEMT de GaN.
Diagrama de bloques del SMPS
eficiencia de diseño
El diseño tiene una alta eficiencia de hasta el 97 %, la siguiente imagen muestra la eficiencia del SMPS cuando la etapa de potencia funciona a 10 MHz con un ciclo de trabajo del 85 % con respecto a las diferentes corrientes de salida.
recursos de diseño
TI ha compartido todos los recursos como notas de aplicación, archivos Gerber, diseño de PCB, etc. para este diseño de referencia para simplificar el proceso de diseño. Se puede acceder a todos los recursos compartidos haciendo clic en este enlace.
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