Улучшенный двунаправленный GaN-переключатель верхнего плеча

Компания Innoscience выпустила улучшенный двунаправленный GaN-транзистор, который может заменить кремниевые полевые МОП-транзисторы с обратной связью при переключении на стороне высокого напряжения.

Названный INN040W048A, это 40-вольтовый двунаправленный GaN-on-silicon HEMT с сопротивлением в открытом состоянии всего 4,8 мОм, который поставляется в корпусе WLCSP 2,1 x 2,1 мм. Он следует из 40 В 15 А 7,8 мОм макс (5,5 мОм тип.) 2 x 2 мм INN40W08, который никогда не выпускался.

«Благодаря тому факту, что он не имеет паразитных диодов, один двунаправленный HEMT может использоваться для замены встречно-параллельно подключенных nmos-транзисторов в конфигурации с общим истоком для достижения двунаправленного переключения токов зарядки и разрядки батареи», по данным компании.

Номинально в устройстве есть вентиль, два стока и нет истока.

Еженедельник Electronics спросил, как его следует использовать, и Innoscience ответил:

Две клеммы стока взаимозаменяемы, и напряжение затвора относится к тому или иному стоку.
Когда сток1 или сток2 положительный, а затвор отрицательный, область обеднения простирается в сторону стока с более высоким напряжением.
Когда затвор положительный, а сток 1 или сток 2 отрицательный), устройство включается, и ток течет в зависимости от напряжения, приложенного к стоку 1 и стоку 2.

Номинальное напряжение сток-сток аналогично номинальному напряжению сток-исток в одном направлении в обычных устройствах. Единственное отличие состоит в том, что две клеммы стока взаимозаменяемы, и устройство может блокировать напряжение от стока1 к стоку2 или от стока2 к стоку1.

Для включения устройства напряжение на затворе должно быть как минимум на 1,7 В выше стока1 или стока2. Чтобы отключить и заблокировать ток в обоих направлениях, напряжения затвор-сток Vgd1 и Vgd2 должны быть ниже порогового напряжения. Простой способ — прижать затвор к земле, чтобы выключить BiGaN.

Можно использовать существующие драйверы для кремниевых МОП-транзисторов с обратной связью, что упрощает конструкцию, если максимальное напряжение возбуждения составляет 5 В.
Во многих приложениях уже используется ИС драйвера затвора на 5 В, а для тех, которые используют драйвер с максимальным напряжением 10 В, требуется простая схема с ограничением напряжения на затворе ниже 6 В.

И мы можем увидеть примечание к применению?

Поскольку мы первыми предлагаем двунаправленную технологию, мы будем шаг за шагом делиться информацией с общественностью. У нас есть примечание по применению, которое сегодня предоставлено клиентам в соответствии с соглашением о неразглашении, и мы работаем над общедоступной версией, которая скоро появится.

Предусматривается применение в схемах защиты от перенапряжения для зарядки смартфонов, коммутации нагрузки на стороне высокого напряжения и коммутации с несколькими шинами — например, в повышающе-понижающих зарядных устройствах для ноутбуков с несколькими входами. Телефонная компания Oppo уже внедрила двунаправленный GaN-переключатель от Innnoscience в телефоны для прямого переключения зарядной нагрузки.

В трубопроводе есть двунаправленные муфты с более низким сопротивлением во включенном состоянии, а также типы с более высоким напряжением.