LMG3410EVM-031 (Texas Instruments)

Настоящий цикл публикаций является переводом сборника статей, посвященных нитрид-галлиевым транзисторам. В данной главе рассматриваются преимущества использования GaN-ключей в высоковольтных приложениях.

В статье впервые предлагается методика оценки устойчивости GaN-транзисторов к выбросам напряжения. Новая методика позволяет определить наиболее важные параметры силовых ключей с точки зрения защиты от выбросов напряжения, что является важным фактором при разработке надежных источников питания на базе GaN-транзисторов. В статье также впервые показано, что в реальных условиях GaN-транзисторы сохраняют работоспособность при воздействии скачков напряжения, возникающих в линиях питания.

Силовые GaN-транзисторы, входящие в состав семейства LMG3410x, часто называются транзисторами с повышенной подвижностью электронов. Скорость переключений этих транзисторов очень высока и может задаваться в диапазоне от 30 В до 100 В/ нс при рабочих напряжениях 380 В...480 В. При таких скоростях переключений разработчики должны уделять повышенное внимание компоновке и трассировке печатной платы.

Расчет тепловых характеристик является весьма важным при решении задач с применением любых силовых электронных преобразователей. Оптимизированный тепловой расчет позволяет инженерам использовать компоненты на основе нитрида галлия (GaN) в широком диапазоне уровней мощности, топологий и областей применения. Давайте рассмотрим наиболее важные расчеты и компромиссы для семейства LMG341XRxxx GaN производства Texas Instruments, а также рекомендации по компоновке печатной платы, тепловому интерфейсу, выбору радиатора и методам монтажа. Также будут приведены примеры конструкций с использованием изделий на основе GaN на 50 и 70 мОм.