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A menos que haya pasado los últimos años aislado en una cueva, y posiblemente incluso entonces, sepa que una de las tecnologías más prometedoras en las cajas de herramientas de los diseñadores actuales es el nitruro de galio (GaN). El semiconductor de banda ancha se utiliza en una lista cada vez mayor de casos de uso, como la electrónica de consumo, la automoción y las aplicaciones industriales.
Los transistores de efecto de campo (FET) de GaN tienen una menor resistencia en comparación con los FET basados en silicio, que han dominado estos mercados durante mucho tiempo. Esta resistencia reducida reduce la pérdida de energía durante el funcionamiento, lo que aumenta significativamente la eficiencia y minimiza la necesidad de componentes de refrigeración adicionales. GaN no ofrece pérdidas de recuperación inversa y tiene la pérdida total de energía de conmutación más baja: más de un 50 % menos que los MOSFET de SiC comparables.
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Los FET de GaN proporcionan fuentes de alimentación con mayor densidad de potencia y eficiencia energética, frecuencias de conmutación más altas, mejor gestión térmica y tamaños más pequeños que los tradicionales FET semiconductores de óxido metálico de silicio (MOSFET) y los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT).
FET más rápidos
Gracias a la mayor movilidad de electrones de los FET de GaN, los nuevos LMG3622, LMG3624 y LMG3626 de TI permiten velocidades de conmutación más rápidas, lo que ayuda a evitar el sobrecalentamiento de los adaptadores. Un controlador de puerta integrado reduce la cantidad de componentes y simplifica el diseño.
Estos FET también permiten una mayor densidad de corriente, lo que contribuye al desarrollo de fuentes de alimentación más pequeñas pero más eficientes. Los diseños pueden lograr una eficiencia del sistema de hasta el 94 % para aplicaciones de CA/CC de <75 W o más del 95 % de eficiencia del sistema para aplicaciones de CA/CC de más de 75 W.
A medida que gran parte de la electrónica cambia a cargadores USB tipo C, aumenta la demanda de adaptadores de corriente compactos que puedan cargar todos los dispositivos de un consumidor. Los nuevos dispositivos GaN FET pueden ayudar a los diseñadores a reducir el tamaño de la solución de una fuente de alimentación típica de 67 W hasta en un 50 % en comparación con las soluciones basadas en silicio. (Figura 1).
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