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德州仪器用2000万小时给出使用氮化镓(GaN)的理

返回列表 来源:admin 浏览: 发布日期:2019-01-05 10:50

  在多伦多一个飘雪的寒冷日子里。
  我们几个人齐聚在本地一所大学位于地下的高级电力电子研究实验室中,进行一场头脑风暴。有点讽刺意味的是,话题始终围绕着热量,当然不是要生热取暖,而是如何减少功率转换器产生的热量。我们已经将MOSFET和IGBT分别做到了极致,但是我们中没有人对此感到满意。在这个探讨过程中,我们盘点了一系列在高压环境中失败的设备。
在那个雪花漫天飞舞的日子里,我们聚焦于选择新方法和拓扑,以寻求获得更高的效率和密度,当然也要找到改进健全性的途径。一位高级研究员帮助总结了我们面前的挑战:“我们能实现所有这些设想。但首先,请给我完美的电源开关。”这句话里蕴含着的半是沮丧,半是希望。
  而在数年后,堪称完美的电源开关终于问世。2018年,我们发布了600-V 氮化镓(GaN) FET系列产品,包括LMG3410R070、LMG3411R070和LMG3410R050,它们具有集成式驱动器和保护装置。每件设备都能做到兆赫兹开关和提供数千瓦功率 - 这实现了前所未有的更小巧和更高效率的设计。
  在正式发布之前,TI投入大量人力物力, 累计进行了超过2000万小时的设备可靠性测试,使得电源设计工程师可以更放心地在各种电源应用中使用氮化镓。

图片:TI高压电源应用产品业务部氮化镓功率器件产品线经理 Steve Tom先生展示氮化镓产品


  “完美电源开关”的飘然而至
  TI始终引领着提倡开发和实施全面性方法,确保在严苛操作环境下,GaN设备也能够可靠地运行和具有出色的使用寿命。为此,我们用传统的硅方法制作GaN的硅基,从而利用硅的内在特性。此外,压力测试需要包括常见于开关电源设备的硬开关工作模式,而这恰恰是传统硅晶体管无法解决的问题。TI的测试主要集中于以下四个领域:
• 设备可靠性:符合设备的工程设计;构建设备内在的使用寿命。
• 应用健全性:在加速环境下,整合任务剖面条件,模拟真实应用情形。
• 制造:专注于生产流程优化和产能改进。