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SiC FET半导体器件的主要拓扑结构和器件功能解析

2020-02-24 10:21 次阅读

我们可以预见,随着5G网络的部署,在世界范围内将有大规模的扩建浪潮,并需要许多高质量的电信整流器来提供所需的电力。为了满足提高效率、降低运营成本和降低物料清单成本的需求,人们对宽带隙解决方案重新产生了兴趣。同样,人们也在不断努力提升服务器电源,使其能效水平不断提高,同时将热量损耗降至最低。现在,为数字经济、大数据、物联网和人工智能提供动力的超大规模数据中心使用30KW以上的服务器机架和高度复杂的冷却管理系统运行。

具有更大天线阵列(多达 64 发送/64 接收)、可将数据速率提升100-1000倍以及服务于构成物联网的数万亿器件的5G网络,似乎需要更大的功率。为了减少每个基站所需的功率,人们已经进行了许多技术改进,但是却可能需要更多的基站。为了提供先进的电源管理方法,从待机状态到满负荷状态,这些基站的电源必须满足越来越严格的效率要求。

SiC FET的新产品可以实现以前无法实现的效率目标,而且我们将在本文中研究主要的拓扑结构和器件功能。我们将讨论在这一领域中我们可能会了解到的情况,在这个领域中,硅基超结、SiC FET和氮化镓 (GaN) FET 都将参与竞争。

一些基础知识

这些电源的共同点是功率因数校正 (PFC) 段,该段以接近单位功率因数将交流整流为直流,输出电压为 400V,随后是一个直流转换器,该转换器将 400V 转换为 48V 或 12V,供系统内使用。然后,其他负荷点转换器为 CPU存储库供电。

如果检查一下数据中心服务器电源的使用情况,那么很明显,其大部分使用寿命都花在中轻负荷上。因此,PFC 段和直流-直流段必须在所有负荷条件下都具有高效率,同时还要满足峰值负荷运行的热约束。用于计算电源的众所周知的 80 Plus 标准可以展示这一点,如图 1 所示。服务器必须满足钛金标准,即使在 10% 的负荷下也要保持高效率。图 2 展示了开放运算计划 (Open Compute Project) 的典型规格,该规格的要求高于 3.3KW 级电源的钛金标准。

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图 1:展示了计算电源效率目标的 80 Plus标准

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图 2:来自开放运算计划的 3.3KW 服务器电源规格

图 3 展示了典型的电源体系结构,包括输入桥式整流器、配有 650V FET 的简单双交错升压转换器 (PFC) 和 SiC 结势垒肖特基 (JBS) 二极管,以及全桥 LLC 级直流转换器。图中未展示输入 EMI 滤波器。PFC 级使用的典型开关频率为 65-150kHz。这里,功率密度需要折衷,以实现较低频率下的更高效率,因为在 150kHz 而不是 30kHz 下开关,电感器就可以小很多。这导致需要使用带有 SiC JBS 二极管的硅基超结 MOSFET 来保持高效率,同时在 65-150kHz 下进行硬开关。高度先进的超结 MOSFET 可以快速开关,而 SiC 肖特基二极管有助于最大程度地降低 MOSFET 的打开损耗。

SiC FET半导体器件的主要拓扑结构和器件功能解析

图 3:常用的电源配置。在输入桥式整流器之后,是交错式 PFC 级和全桥 LLC 级

电路的 LLC 级,通常也使用 650V MOSFET。该电路保持零电压开关 (ZVS) 运行并降低了关闭电流,因此损耗要低得多,并允许在 100-500kHz 的更高频率下工作,从而使变压器体积更小。在副边侧,导通电阻极低的 80-150V 硅 MOSFET 用于整流高频副边交流电压,以提供稳定的直流输出电压。选择使用 650V FET,以便在某些工作条件下 ZVS 丢失时,寄生二极管的恢复不会造成破坏。

半导体器件

再来看晶体管方面,在 PFC 级和直流转换器的高压侧,通常使用 650V 级器件。表 1 概述了硅器件、GaN 器件和 SiC 器件的最新技术及其相关特性。就影响芯片尺寸的单位面积电阻 (RdsA) 而言,到目前为止,SiC FET(SiC JFET 的 RdsA)是最佳选择。与硅基超结替代品相比,所有宽带隙器件均具有出色的寄生二极管恢复性能。然而,只有 SiC 器件和硅器件能够处理雪崩能量。增强型 GaN 器件的阈值电压 (Vth) 也很低,再加上其速度和较窄的栅极电压范围,使其难以驱动。

SiC FET半导体器件的主要拓扑结构和器件功能解析

表 1:650V 晶体管选件的基本技术比较

表 2 展示了常用 TO247 封装中的一些行业等效产品的比较。硅基超结 (Si SJ) 器件和 UnitedSiC 的产品可通过 0 至 10V 驱动器驱动。SiC MOS 选件需要不同的电压(例如 -4V 至 18V)。SiC 器件均具有较低的输入电容(栅极电荷),并大大降低了二极管恢复电荷 (Qrr)。硅基超结和 SiC FET 的寄生二极管导电损耗低于 SiC MOSFET。

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表 2:TO247 封装型中相似晶体管的参数比较

表 3 展示了 DFN8×8 占板空间中的相似器件的比较。硅基超结、SiC FET 和 GaN 器件都可以由标准的硅栅极驱动器驱动。UnitedSiC 的 FET 产品具有非常低的导通电阻。最好使用最下方三行的性能表征比较具有不同的 150℃ RDS(ON) 的器件。宽带隙解决方案提供了更好的性能表征,尤其是对于 Rds*Coss(tr) 和 Rds*Qrr。

表 3:DFN8×8 封装型中硅基驱动兼容晶体管的参数比较

图 4 展示了 SiC FET、GaN FET 和硅基超结 FET 常用配置的截面体系结构。GaN HEMT 是横向器件,而其他器件类型是垂直器件。垂直电流流动使较高电压器件可以更紧凑地实现,因为源级端子和漏级端子位于芯片的相对侧,而不是在顶部表面上。在 GaN HEMT 中,传导仅限于二维电子气 (2DEG) 沟道,而 SiC 器件使用短表面沟道,但大部分用于承载电流。SiC JFET 具有大体积沟道,加上其垂直特性,其单位面积电阻 (RdsA) 最低,芯片尺寸也最小。然后用低压硅 MOSFET 级联(将电阻增加 10%),以形成 SiC FET。

图 4:在数据中心电源和电信电源所用的 650V 领域中相互竞争的半导体器件的体系结构

随着器件的改进,最终的开关速度极限是由对器件输出电容 Coss 充电的负荷电流决定的。对于给定的导通电阻,低 Coss(tr) 值可提供最快的压摆率,以及达到 400V 的最短延迟时间。从表 3 可以明显看出,SiC FET 在这方面表现非常出色,并且是高频功率转换的不错选择。

就 Qrr 而言,与硅基超结器件相比,宽带隙选件的性能均有大幅提高。因此,只要电路如在连续电流模式 (CCM) 图腾柱 PFC 中一样使用硬开关打开,就选择这些器件。如果这些电路在续流状态下使用寄生二极管导电,则寄生二极管的开态压降会导致导电损耗。因此,通常使用同步导电,打开 FET 沟道以减少这些损耗。在检测电流反向与打开 FET 沟道之间通常会有一个延迟,在高频下,这个时间就成为开关周期的重要组成部分。例如,如果开关频率为 100kHz(10us 周期),则死区时间为 100ns,在此期间的二极管导电无关紧要。但在 1MHz(1000ns周期)的开关周期内,它则变为 10%。因此,寄生二极管的低导电压降 VSD 和低 Qrr 是有用的特性,而 SiC FET 的两者都很低。

此外,最有效的电路选件可避免硬打开,因为虽然宽带隙器件的关闭损耗可以忽略不计,但打开损耗却不可以忽略不计。借助可用 FET 的低栅极电荷、低导通电阻和关闭损耗,可以将软开关电路的频率提高 5-10 倍。

在器件坚固性方面,所有 SiC 选件均具有出色的雪崩能力,从而提高了转换器的系统可靠性。尽管其芯片尺寸较小,但通常可以超过超结 FET 的能力,尤其是在大电流电平下。GaN 器件无法处理雪崩,因此设计为具有高击穿电压,以避免出现此工作区。图 5 展示了来自 UnitedSiC 的 40mohm、650V SiC FET 承受 80A 峰值雪崩电流(蓝色)的范围,这远远超出任何实际需要。观察到的击穿电压超过 800V (绿色)。

图 5:UF3C065040K4S(40mohm、650V SiC FET 器件)的非钳位电感测试波形。尽管 SiC JFET 尺寸很小,但该器件可承受 80A 以上的雪崩电流而不会出现故障

栅极驱动的注意事项

使用 SiC FET 的关键简化之处在于,低压 MOSFET 具有 5V 的阈值电压 VTH 和 +/-25V 的最大栅源电压 VGS(MAX) 额定值。它可以像硅基超结 MOSFET 一样以 0 到 10V(或12V)驱动。图 6 是各种技术的推荐栅极驱动电压与相应栅极绝对最大额定值的比较。SiC MOSFET 通常采用负和正栅极驱动,并且栅极电压需要 20 至 25V 的总摆幅。栅极电压通常非常接近绝对最大额定值,这需要仔细注意栅极尖峰。较大的栅极摆幅在较高频率下可能会增加相当大的栅极电荷损耗。此外,要管理阈值电压 VTH 磁滞问题,必须认真遵循制造商的建议来确定栅极驱动电压电平。SiC FET 在这方面非常灵活,不仅不需要对栅极电压电平进行如此仔细的控制,而且可以在与 SiC MOSFET 兼容的栅极电压下驱动。

图 6:比较各种硅基和 SiC 器件类型的推荐栅极驱动和栅极电压最大额定值的图表。SiC FET 具有独特的通用性

增强型 GaN 器件通常具有较低的阈值电压 Vth,并在狭窄的栅极电压范围内驱动,该范围通常非常接近绝对最大栅源电压 VGS 极限。这需要专门的驱动器和仔细的布局,以避免损坏开关。共源共栅选件可以避免其中一些困难。增强型器件的较低栅极电压摆幅有利于降低较高频率下的栅极损耗。

在所有情况下,随着器件在更高的速度下使用,以高 dV/dt 保持器件关闭变得越来越具有挑战性。管理电源环路和栅极驱动环路电感的栅极电压尖峰也是如此。采用带有开尔文源级引脚的封装会有很大作用,但是我们将在本文的后面部分中介绍其他选件。

电路拓扑结构–PFC 级

图 7 展示了图腾柱 PFC (TPPFC) 电路,以及使用 UJC06505K 型 SiC FET 在 1.5KW 的 UnitedSiC 演示板上以 100kHz 测得的效率。该电路消除了来自输入二极管桥和 SiC PFC 二极管的所有二极管导电损耗。在这种情况下,转换器将以连续电流模式 (CCM) 模式运行,并且对器件进行硬开关。

图 7:基本图腾柱 PFC 电路,以及与钛金标准相比较的效率数据,该数据在 UnitedSiC 的演示板上使用 UJC06505K 型 SiC FET 测得 

图 8 展示了在设计时可与耦合电感器一起使用的交错 TPPFC。该电路可以在连续电流模式下使用,也可以在临界导通模式下以更高的频率工作,因为这样可以消除打开损耗。使用 SiC FET 可以在不牺牲效率的情况下实现非常高的功率密度,尽管在纹波电流较高且必须检测电流过零点的情况下,控制和磁性设计的复杂性更高。

图 8:交错图腾柱 PFC,采用两个快速开关和一个线频开关半桥。耦合电感器方法允许使用临界传导模式运行,从而可以显著提高频率

表 4 展示了使用图 1 所示的交错式 PFC 拓扑结构和图 8 的交错式图腾柱 PFC 的损耗细分比较。在这两种情况下,我们都假定一个 3KW 的转换器以 100kHz 的频率运行每个开关。交错意味着电感器的纹波频率为 200kHz。图腾柱 PFC 的损耗降低了 25.7W(相对于 51.4A),从而可以实现钛金标准的净效率目标。这是通过消除桥式整流器的 24.3W 损耗实现的。本示例中使用的图腾柱 PFC 需要四个以上的 FET 和栅极驱动。

表 4:使用 UJC06505K 在 CCM 模式下以 100kHz 实现 3KW 的交错式 PFC 与图腾柱 PFC 电路的损耗和复杂度比较

不需要检测电流交叉的另一种方法是使用附加的辅助开关,以在打开时实现零电压转换。使用诸如辅助谐振变换极 (ARCP) 之类的谐振技术可消除打开和关闭损耗,从而获得相似或更好的结果。然而,仅在功率远高于 5KW 时,更先进技术才有性价比优势。

电路拓扑–直流-直流级

由于输出电压是固定的,因此图 1 的全桥 LLC 转换器可提供出色的功率密度和效率,并且目前已成为大功率电平应用的工业主力。随着功率降低,可以采用半桥 LLC 实施方案。常用频率范围为 100-500kHz,考虑到 12V 输出的大电流电平,降低损耗的关键工作转移到了变压器副边 MOSFET 和低压副边 MOSFET。

对于高压 FET,漏源电压 VDS 从其关闭状态到二极管导电的过渡中需要对输出电容进行充电,并且为了快速进行充电,COSS(TR) 必须低。但是,用户必须在 FET 栅极进行同步导电之前尽量缩短死区时间,以减少寄生二极管的导电损耗。开态下的低电阻可最大程度地减小导电损耗,大多数超结和宽带隙开关的关闭能量 EOFF 较低,有助于将开关损耗保持在最低水平。

如果在轻负荷条件下 ZVS 丢失,则可能发生二极管硬恢复。对于宽带隙开关(例如 SiC FET),这样虽然不会带来任何风险,但会损坏硅基超结 MOSFET。为了最大程度地减少这种可能性,通常使用快速恢复版本的超结 FET,但无需对 SiC FET 采取此类预防措施。

近期前景展望

尽管硅基超结 FET 的改进仍在继续,但未来几年 SiC 和 GaN 器件可能实现的改进水平会远远超过硅器件所能达到的水平。除了改进单位面积电阻 RdsA(每 2-3 年提高 30-50%)之外,预计封装技术方面也会有很多改进。要解决的主要挑战是低电感和小型表面贴装选件中如何更有效的散热。

一种可能的途径是升级为专为直接表面安装使用而设计的半桥元件或作为电路板中的嵌入式元件的半桥元件。这样就会简化电路板布局,并允许实现较低电感功率和栅极环路。

驱动器与功率器件集成的另一种新兴途径是作为单个驱动器加开关或作为半桥元件。由于大多数 SiC 器件和 GaN 器件都需要独特的驱动电压电平和电路,因此可以将这种复杂性吸收到共封装或集成产品中,从而使用户更轻松。此外,每个器件随后都可以更好地发挥其全部潜力。无疑,这将进一步节省系统成本和功耗,并推动宽带隙器件的采用。

沿着这些思路,本系列的前几篇文章中介绍了具有集成半桥栅极驱动器的 SIP 半桥,该驱动器使用 35mohm,1200V SiC FET。许多供应商都在提供表面安装选件,并且这种趋势可能会加速。

650V 宽带隙开关的成本现在正在迅速下降。预计在未来两年内,UnitedSiC 的 650V FET 将与硅器件价格接近。随着易用性的发展,这种趋势有望迅速加速宽带隙器件在服务器和电信电源应用中的部署。

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NCV8851-1 汽车平均电流模式控制器

1-1是一款可调输出,同步降压控制器,可驱动双N沟道MOSFET,是大功率应用的理想选择。平均电流模式控制用于在宽输入电压和输出负载范围内实现非常快速的瞬态响应和严格调节。该IC集成了一个内部固定的6.0 V低压差线性稳压器(LDO),为开关模式电源(SMPS)底栅驱动器提供电荷,从而限制了过多栅极驱动的功率损耗。该IC设计用于在宽输入电压范围(4.5 V至40 V)下工作,并且能够在500 kHz下进行10至1次电压转换。其他控制器功能包括欠压锁定,内部软启动,低静态电流睡眠模式,可编程频率,SYNC功能,平均电流限制,逐周期过流保护和热关断。 特性 优势 平均电流模式控制 快速瞬态响应和简单的补偿器设计 0.8 V 2%参考电压 可编程输出电压的严格公差 4.5 V至40 V的宽输入电压范围 允许通过负载突降情况直接调节汽车电池 6.0 V低压差线性稳压器(LDO) 耗材栅极驱动器的内部电源 输入UVLO(欠压锁定) 在欠压条件下禁用启动 内部软启动 降低浪涌电流并避免启动时输出过冲 睡眠模式下1.0μA的最大静态电流 睡眠电流极低 自适应非重叠...
发表于 07-29 19:02 336次 阅读
NCV8851-1 汽车平均电流模式控制器

NCP81149 具有SVID接口的单相电压调节器 适用于计算应用

49是一款单相同步降压稳压器,集成了功率MOSFET,可为新一代计算CPU提供高效,紧凑的电源管理解决方案。该器件能够在带SVID接口的可调输出上提供高达14A TDC的输出电流。在高达1.2MHz的高开关频率下工作,允许采用小尺寸电感器和电容器,同时由于采用高性能功率MOSFET的集成解决方案而保持高效率。具有来自输入电源和输出电压的前馈的电流模式RPM控制确保在宽操作条件下的稳定操作。 NCP81149采用QFN48 6x6mm封装。 特性 优势 4.5V至25V输入电压范围 针对超极本和笔记本应用进行了优化 支持11.5W和15W ULT平台 符合英特尔VR12.6和VR12.6 +规格 使用SVID接口调节输出电压 可编程DVID Feed - 支持快速DVID的前进 集成栅极驱动器和功率MOSFET 小外形设计 500kHz~1.2MHz开关频率 降低输出滤波器尺寸和成本 Feedforward Ope输入电源电压和输出电压的比例 快线瞬态响应和DVID转换 过流,过压/欠压和热保护 防止故障 应用 终端产品 工业应用 超极本应用程序 笔记本应用程序 集成POL U...
发表于 07-29 19:02 72次 阅读
NCP81149 具有SVID接口的单相电压调节器 适用于计算应用

NCP1589L 同步降压控制器 低电压 轻负载效率和瞬态增强

9L是一款低成本PWM控制器,采用5 V或12 V电源供电。该器件能够产生低至0.8 V的输出电压,转换电压低至2.5 V.它易于操作,并提供最佳的集成度,以减小电源的尺寸和成本。它在斜坡脉冲调制模式下工作,可实现出色的负载阶跃和释放响应。除快速瞬态响应外,它还包括1.5 A栅极驱动器设计和轻载效率功能,如自适应非重叠电路和二极管仿真。它通常在连续电流导通模式下工作在200~500 kHz范围内,在轻负载时随电流减小,以进一步节省功耗。保护功能包括可编程过流保护,输出过压和欠压保护以及输入欠压锁定。 特性 VCC范围4.5 V至13.2 V 可调节工作频率升压引脚工作电压为35 V 斜坡脉冲调制控制精密0.8 V内部基准电压可调输出电压内部1.5 A栅极驱动器输入欠压锁定可编程电流限制轻载中的自适应二极管模式仿真这是一个无铅设备 应用 图形卡台式电脑服务器/网络 DSP& FPGA电源 DCDC稳压器模块 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 110次 阅读
NCP1589L 同步降压控制器 低电压 轻负载效率和瞬态增强

NCP1589D 同步降压控制器

9D是一款低成本PWM控制器,采用5 V或12 V电源供电。该器件能够产生低至0.8 V的输出电压,转换电压低至2.5 V.它易于操作,并提供最佳的集成度,以减小电源的尺寸和成本。它在斜坡脉冲调制模式下工作,可实现出色的负载阶跃和释放响应。除快速瞬态响应外,它还包括1.5 A栅极驱动器设计和轻载效率功能,如自适应非重叠电路和二极管仿真。它通常在连续电流导通模式下工作在200~500 kHz范围内,在轻负载时随电流减小,以进一步节省功耗。保护功能包括可编程过流保护,输出过压和欠压保护以及输入欠压锁定。 特性 VCC范围4.5 V至13.2 V 可调节工作频率升压引脚工作电压为35 V 斜坡脉冲调制控制精密0.8 V内部基准电压可调节输出电压内部1.5 A栅极驱动器 80%最大占空比可编程电流限制轻载中的自适应二极管模式仿真这是一个无铅设备 应用 图形卡台式电脑服务器/网络 DSP& ; FPGA电源 DCDC稳压器模块 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 107次 阅读
NCP1589D 同步降压控制器

NCP5212 单路同步降压控制器

2是一款用于高性能电池供电系统的同步降压控制器。它包括一个高效PWM控制器。提供引脚以允许两个器件进行交错操作。内部电源良好电压监视器跟踪SMPS输出。 NCP5212还具有软启动序列,用于Vcc和开关的UVLO,过压保护,过流保护,欠压保护和热关断。它打包在QFN-16中。 特性 准确率为0.8%; 0.8 V参考 4.5 V至27 V电池/适配器电压范围 可调输出电压范围:0.8 V至3.3 V 两个NCP5212设备之间的同步交错 轻载时省电运行的跳过模式 无损电感电流检测 可编程瞬态响应增强(TRE)控制 可编程自适应电压定位(AVP) 输入供应前馈控制 内部软启动 集成输出放电(SoftStop) 内置自适应栅极驱动器 PGOOD指示 过压,欠压和过载租金保障 热关机 应用 终端产品 笔记本电脑系统电源 笔记本电脑系统电源 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 97次 阅读
NCP5212 单路同步降压控制器

NCP1579 低电压同步降压控制器

9是一款低成本PWM控制器,采用5V或12V电源供电。这些器件能够产生低至0.8V的输出电压。这些8引脚器件提供最佳集成度,以减小电源的尺寸和成本。 NCP1579提供1A栅极驱动器设计和内部设置的275kHz振荡器。栅极驱动器的其他效率增强特征包括自适应非重叠电路。 NCP1579还集成了外部补偿误差放大器和电容可编程软启动功能。保护功能包括可编程短路保护和欠压锁定。 特性 优势 输入电压范围4.5至13.2V 多功能性 电压模式PWM控制 易用性 0.8V +/- 2.0%内部参考电压 增强绩效 可调输出电压 多功能性 电容可编程软启动 易用性 内部1A门驱动器 增强性能 可编程电流限制 易用性 应用 终端产品 STB Blue-Ray DVD 液晶电视 DSP和FPGA电源 DC-DC稳压器模块 STB 蓝光DVD 液晶电视 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 115次 阅读
NCP1579 低电压同步降压控制器

NCP1589A 低电压同步降压控制器

1589A或NCP1589B是一款低成本PWM控制器,设计采用5V或12V电源供电。该器件能够产生低至0.8V的输出电压。该器件能够将电压转换为低至2.5V。该10引脚器件提供最佳集成度,以减小电源的尺寸和成本。 特性 VCC范围从4.5到13.2V 升压引脚工作电压高达30V 电压模式PWM控制 精密0.8V内部参考 内部1.5A栅极驱动器 输入欠压锁定 可编程电流限制 应用 终端产品 图形卡 服务器/网络 图形卡 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 101次 阅读
NCP1589A 低电压同步降压控制器

NCP3030 同步PWM控制器

0是一款PWM器件,设计用于宽输入范围,能够产生低至0.6 V的输出电压.NCP3030提供集成栅极驱动器和内部设置的1.2 MHz(NCP3030A)或2.4 MHz( NCP3030B)振荡器。 NCP3030还具有外部补偿跨导误差放大器,内置固定软启动。保护功能包括无损耗电流限制和短路保护,输出过压保护,输出欠压保护和输入欠压锁定。 NCP3030目前采用SOIC-8封装。 特性 优势 输入电压4.7 V至28 V 从不同输入电压源调节的能力 0.8 V +/- 1.5%参考电压 能够实现低输出电压 1200 kHz操作(NCP3020B - 2400 kHz) 高频操作允许使用小尺寸电感器和电容器 > 1A驱动能力 能够驱动低Rdson高效MOSFET 电流限制和短路保护 高级保护功能 输出过压和欠压检测 高级保护功能 具有外部补偿的跨导放大器 能够利用所有陶瓷输入和输出电容器 集成升压二极管 减少支持组件数量和成本 受管制的软启动 已结束软启动期间的环路调节可防止任何尖峰或下垂 AEC-Q100和PPAP兼容(NCV3030) 适用于汽车应用 应用 终端产品 ...
发表于 07-29 17:02 98次 阅读
NCP3030 同步PWM控制器

NCP3012 同步PWM控制器

2是一款PWM器件,设计用于宽输入范围,能够产生低至0.8V的输出电压。 NCP3012提供集成栅极驱动器和内部设置的75kHz振荡器,能够与外部频率同步。 NCP3012具有外部补偿跨导误差放大器,内部固定软启动。 NCP3012将输出电压监控与电源良好引脚相结合,以指示系统处于稳压状态。双功能SYNC引脚使器件与更高频率(从模式)同步,或输出180度异相时钟信号以驱动另一个NCP3012(主模式)。保护功能包括无损耗电流限制和短路保护,输出过压和欠压保护以及输入欠压锁定。 NCP3012采用14引脚TSSOP封装。非常适合需要电源干扰最小的噪声敏感应用。 (医疗,网络等) 特性 优势 输入电压范围为4.7 V至28 V 能够运行各种输入电压 75 kHz操作 效率高 0.8 V +/- 1%参考电压 准确的系统调节 缓冲外部+1.25 V参考 附加调节1 mA输出以供额外使用 电流限制和短路保护 系统级保护 PowerGood输出引脚 电源排序功能 启用/禁用引脚 电源排序功能 输入和输出电压保护 增强的系统级保护 外部同步 能够同步到更高频率或180°异相 应用...
发表于 07-29 17:02 96次 阅读
NCP3012 同步PWM控制器

NCP3011 同步PWM控制器

1是一款同步降压控制器,设计用于宽输入范围,能够产生低至0.8 V的输出电压.NCP3011提供1.0 A栅极驱动器和内部设置的400 kHz振荡器。 NCP3011具有外部补偿跨导误差放大器,内置固定软启动。 NCP3011将输出电压监控与PowerGood引脚相结合,以指示系统处于稳压状态。双功能SYNC引脚使器件与更高频率(从模式)同步,或输出180°异相时钟信号以驱动另一个NCP3011(主模式)。保护功能包括无损耗电流限制和短路保护,输出过压和欠压保护以及输入欠压锁定。 NCP3011采用14引脚TSSOP封装。 特性 优势 输入电压范围为4.7 V至28 V 能够运行各种输入电压 400 kHz运行 效率高,体积小 0.8 V +/- 1%参考电压 准确的系统调节 缓冲外部+1.25 V参考 附加1 mA输出 电流限制和短路保护 系统级保护 PowerGood输出引脚 电源排序功能 启用/禁用引脚 电源排序功能 输入和输出电压保护 增强系统级保护 外部同步 能够同步到更高频率或180°异相 符合AEC-Q100和PPAP(NCV3011) 适用于汽车应用 应用 终端产...
发表于 07-29 16:02 98次 阅读
NCP3011 同步PWM控制器

NCP5217 单相同步降压控制器

7A是一款用于高性能电池供电系统的同步降压控制器。 NCP5217A包括一个高效PWM控制器。提供引脚以启用或禁用强制PWM操作模式。内部电源良好电压监视器跟踪SMPS输出。 NCP5217A还具有软启动序列,用于VCC和开关的UVLO,过压保护,过流保护,欠压保护和热关断。 IC封装在QFN-14中。 特性 0.8%准确度0.8 V参考 4.5 V至27 V电池/适配器电压范围 可选择省电模式/强制PWM模式 无损电感电流检测 可编程自适应电压定位(AVP) 输入供应前馈控制 内部软启动 集成输出放电(软停止) 内置自适应栅极驱动器 PGOOD指示 过压,欠压和过流保护 热关闭 应用 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 16:02 136次 阅读
NCP5217 单相同步降压控制器

更换老化的栅极驱动光电耦合器

光电隔离栅极驱动器的CMTI额定值仅为35 V/ns至50 V/ns,这限制了功率FET的切换速度。....
发表于 04-30 16:33 382次 阅读
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SiC FET基础知识以及技术原理

对于动力传动系统而言,电机控制电子设备被视为对生命至关重要,因此设计人员必须遵守“安全第一”的原则,....
的头像 宽禁带半导体技术创新联盟 发表于 04-30 13:52 1930次 阅读
SiC FET基础知识以及技术原理

栅极脉冲驱动电路

在脉冲雷达应用中,从发射到接收操作的过渡期间需要快速开启/关闭高功率放大器 (HPA)。典型的转换时间目标可能小于1 s。传统上...
发表于 02-27 08:04 912次 阅读
栅极脉冲驱动电路

请问D类功放栅极驱动信号在加大电压工作时有毛刺是怎么回事

设计了一个D类功放,在不加大电压的情况下,用示波器测量功放管的栅极处的驱动信号是正常的,但是在管子漏极加70V电压工作时,...
发表于 02-21 11:23 517次 阅读
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Cree的SiC晶圆供应

2018年model 3的数量是按照10多万的生产量,这个数据某种程度上快速在刺激SiC 的MOSF....
的头像 汽车电子设计 发表于 01-18 11:44 2085次 阅读
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驱蚊器栅极驱动芯片最小输入脉冲宽度是多少ns?

[tr][td]常用的栅极驱动芯片比如IRS2003,IRS2103的最小输入脉冲宽度是多少ns,或者说能够识别的最小输入脉冲宽度是多少[/t...
发表于 12-13 17:15 344次 阅读
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如何设计MOS管栅极驱动电阻

本文详细介绍了MOS管的电路模型、开关过程、输入输出电容、等效电容、电荷存储等对MOS管驱动波形的影....
的头像 张飞实战电子 发表于 11-05 09:46 6796次 阅读
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独特的栅极驱动应用能否在200 ns内开启或关闭RF源?

Peter Delos and Jarrett Liner 问:能否在200 ns内开启或关闭RF源? 答:在脉冲雷达应用中,从发射到接收操作的过渡期间...
发表于 10-31 11:30 346次 阅读
独特的栅极驱动应用能否在200 ns内开启或关闭RF源?

栅极驱动的应用领域介绍及如何优化驱动器设计?

熟练掌握高压MOSFET/IGBT栅极驱动设计
的头像 TI视频 发表于 08-16 00:24 1382次 观看
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HT7178高功率集成同步升压转换器的详细中文数据手册免费下载

HT7178是一款高效率全集成的同步升压转换器。2.7V-12V输入4.5V-20V输出的带输出关断....
发表于 07-30 08:00 557次 阅读
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英飞凌全碳化硅模块实例

具体来说,在新能源发电系统中,采用碳化硅技术能够达到的更高的效率意味着其能够更早地替代传统的石化燃料....
的头像 21ic电子网 发表于 05-04 09:05 4364次 阅读
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SIC器件发展助力新能源汽车产业技术革新

自2011年-2017年,我国新能源汽车市场规模年均复合增长率高达114%。根据中国汽车工业协会数据....
的头像 宽禁带半导体技术创新联盟 发表于 04-26 11:32 2464次 阅读
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超级结MOSFET开关速度和导通损耗问题

利用仿真技术验证了由于源极LSource生成反电动势VLS,通过MOSFET的电压并不等于全部的驱动....
的头像 东芝半导体与存储产品 发表于 03-30 16:21 6153次 阅读
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基于SiC器件的高效率功率因数校正电源研究

针对传统有桥Boost功率因数校正电路效率不高的问题,分析了Boost功率因数校正电路的基本结构以及....
发表于 03-07 14:12 291次 阅读
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一种独特但简单的栅极脉冲驱动电路

在脉冲雷达应用中,从发射到接收操作的过渡期间需要快速开启/关闭高功率放大器 (HPA)。典型的转换时....
的头像 贸泽电子设计圈 发表于 03-05 09:01 6148次 阅读
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SiC器件优越性、发展以及在电源系统的应用分析

经研究者的努力,以SiC为代表的宽禁带半导体材料逐渐展示出及其优异的性能。SiC功率器件耐高温、抗辐....
的头像 宽禁带半导体技术创新联盟 发表于 01-21 09:43 4240次 阅读
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IGBT栅极驱动的驱动条件和栅极电阻Rg的作用

igbt驱动器是驱动igbt并对其整体性能进行调控的装置,它不仅影响了igbt 的动态性能,同时也影....
发表于 11-23 08:38 7437次 阅读
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通过物理气相沉积法生长出高质量、大尺寸的SiC单晶材料

听多了虚拟货币、虚拟现实、虚拟主机……有没有听过虚拟生长?
的头像 MEMS 发表于 10-16 16:55 3237次 阅读
通过物理气相沉积法生长出高质量、大尺寸的SiC单晶材料

H桥栅极驱动芯片MC33883

The 33883 is an H-bridge gate driver (also known a....
发表于 09-19 14:15 971次 阅读
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创新的降压稳压器使用高边N沟道开关无复杂栅极驱动

在电压降压(降压调节器)应用中获得非常高的效率通常需要使用N沟道、低通电阻MOSFET开关。在转换器....
发表于 07-04 15:46 451次 阅读
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uc3842a低成本启动与故障保护电路

电路描述与操作: uc3842a控制器的特点是在这个设计的电源控制IC,但在监督功能协助主PWM。它....
发表于 07-04 09:50 677次 阅读
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降压稳压器使用高边N沟道开关无复杂栅极驱动

在电压降压(降压调节器)应用中获得非常高的效率通常需要使用N沟道、低通电阻MOSFET开关。在转换器....
发表于 07-02 09:18 498次 阅读
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具可调栅极驱动的双输出同步降压型控制器

引言 LTC3892 是一款双输出同步降压型控制器,其具有一个 4.5V 至 60V 的宽输入电压范....
发表于 05-08 11:26 369次 阅读
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高端MOS管栅极驱动技术研究

高端MOS管栅极驱动技术研究_余海生
发表于 01-07 21:39 295次 阅读
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SiC器件:以汽车用途为突破口扩大利用

功率器件领域已经进入到Si(硅)、SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)三种半导体材料并用的时代。过去,....
发表于 09-11 08:09 596次 阅读
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飞兆半导体推出FOD8318智能栅极驱动光电耦合器

飞兆半导体推出了具有有源米勒箝位功能的FOD8318智能栅极驱动光电耦合器。 该器件是一个先进2.5....
发表于 03-21 10:31 796次 阅读
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半导体材料知多少?SiC器件与Si器件性能比较

SIC是什么呢?相比于Si器件,SiC功率器件的优势体现在哪些方面?电子发烧友网根据SIC器件和SI....
发表于 12-04 10:23 6001次 阅读
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罗姆半导体:SiC器件应用走热 撬动新能源及汽车电子市场

由于具有低功耗、高耐压、高耐温、高可靠性等优点,SiC功率器件被广泛应用于电动汽车/混合动力车中的逆....
发表于 10-22 11:19 638次 阅读
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新封装材料功率器件降低电子产品高能耗

要想实现家用电器等电子电器产品的节能降耗,功率半导体是不可或缺的元器件产品,如IGBT(绝缘栅双极晶....
发表于 07-23 11:05 938次 阅读
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IR高压浮动MOS栅极驱动集成电路应用手册

本内容提供了IR高压浮动MOS栅极驱动集成电路应用手册
发表于 11-21 15:39 930次 阅读
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IR推出逻辑电平栅极驱动芯片组

新型40V逻辑电平栅极驱动芯片组包含AUIRL7732S2 MOSFET和AUIRL7736M2 M....
发表于 05-04 09:42 535次 阅读
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高速MOSFET栅极驱动电路设计指南

ABSTRACT The main purpose of this paper is to demo....
发表于 03-29 15:37 1073次 阅读
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IGBT的栅极驱动

IGBT 的栅极驱动是IGBT 应用中的关键问题。本文阐明构成IGBT 栅极驱动电路的注意事项,基本....
发表于 08-31 16:33 533次 阅读
IGBT的栅极驱动