AMEYA360：ROHM開(kāi)發(fā)出可更大程度激發(fā)GaN器件性能的超高速柵極驅(qū)動(dòng)器IC

AMEYA360 · 發(fā)表于 2023-10-19 15:51:39

　全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM(總部位于日本京都市)開(kāi)發(fā)出一款超高速驅(qū)動(dòng)GaN器件的柵極驅(qū)動(dòng)器IC“BD2311NVX-LB”。

　　近年來(lái)，在服務(wù)器系統(tǒng)等領(lǐng)域，由于 IoT 設(shè)備的需求日益增長(zhǎng)，電源部分的功率轉(zhuǎn)換效率提升和設(shè)備的小型化已經(jīng)成為重要的社會(huì)課題，而這就要求功率元器件的不斷優(yōu)化。另外，不僅在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，在工業(yè)設(shè)備和社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控等領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛的 LiDAR*1，也需要通過(guò)高速脈沖激光照射來(lái)進(jìn)一步提高識(shí)別精度。

　　在這類應(yīng)用中，必須使用高速開(kāi)關(guān)器件，因此，ROHM 在推出支持高速開(kāi)關(guān)的 GaN 器件的同時(shí)，還開(kāi)發(fā)出可更大程度地激發(fā)出 GaN 器件性能的超高速驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)器 IC。不僅如此，ROHM 還會(huì)不定期推出更小型的 WLCSP* 2產(chǎn)品，助力應(yīng)用產(chǎn)品的小型化。

　　新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了納秒(ns)量級(jí)的柵極驅(qū)動(dòng)速度，從而使GaN器件可實(shí)現(xiàn)高速開(kāi)關(guān)。之所以能實(shí)現(xiàn)該特性，離不開(kāi)ROHM對(duì)GaN器件的深入研究以及對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)器IC性能的追求。通過(guò)最小柵極輸入脈寬為1.25納秒的高速開(kāi)關(guān)，助力應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小型化、進(jìn)一步節(jié)能和更高性能。

　　另外，新產(chǎn)品通過(guò)采用ROHM自有的驅(qū)動(dòng)方式、搭載柵極輸入波形過(guò)沖* 3(一直以來(lái)的難題)抑制功能，可以防止因過(guò)電壓輸入而導(dǎo)致的GaN器件故障;通過(guò)集成ROHM的EcoGaN™，還可以簡(jiǎn)化配套產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，有助于提高應(yīng)用產(chǎn)品的可靠性。不僅如此，針對(duì)多樣化的應(yīng)用需求，還可以通過(guò)調(diào)整柵極電阻，來(lái)選擇理想的GaN器件。

　　ROHM擁有有助于節(jié)能和小型化的GaN器件產(chǎn)品陣容——“EcoGaN™”系列產(chǎn)品，未來(lái)，ROHM將通過(guò)提供與更大程度地激發(fā)出這些GaN器件性能的柵極驅(qū)動(dòng)器IC相結(jié)合的電源解決方案，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)貢獻(xiàn)力量。

　　GaN器件有望成為一種在高頻范圍的性能表現(xiàn)優(yōu)于硅器件的產(chǎn)品。在功率開(kāi)關(guān)應(yīng)用中，特別是在DC-DC和AC-DC轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，GaN器件的高頻特性可提高功率密度，因而有助于實(shí)現(xiàn)更小型、更節(jié)能的電路。

　　而要想更大程度地發(fā)揮出GaN器件的性能，不僅需要考慮GaN HEMT*4的低驅(qū)動(dòng)電壓，可實(shí)現(xiàn)高速開(kāi)關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)器IC也是必不可缺的。ROHM致力于通過(guò)先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)更大程度地提高GaN器件的性能，這引起了我們的關(guān)注。我與劉宇晨教授(國(guó)立臺(tái)北科技大學(xué))和夏勤教授(長(zhǎng)庚大學(xué))合作，對(duì)ROHM的柵極驅(qū)動(dòng)器IC“BD2311NVX”進(jìn)行了測(cè)試。（文章來(lái)源：http://www.ameya360.com/hangye/110383.html）

　　測(cè)試結(jié)果證實(shí)，與其他驅(qū)動(dòng)器IC相比，BD2311NVX在降壓和升壓轉(zhuǎn)換器1MHz開(kāi)關(guān)頻率下的上升時(shí)間更短，開(kāi)關(guān)噪聲更小。

　　縮短驅(qū)動(dòng)器IC的這種上升時(shí)間有助于更大程度地發(fā)揮出GaN在降低開(kāi)關(guān)損耗方面的優(yōu)勢(shì)。另外，我們對(duì)于在電源和驅(qū)動(dòng)器等的模擬技術(shù)方面優(yōu)勢(shì)顯著的ROHM GaN解決方案也抱有非常高的期望。

　　<在LiDAR中的應(yīng)用示意圖>

　　<產(chǎn)品陣容>

　　<應(yīng)用示例>

　　・LiDAR(工業(yè)設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控應(yīng)用等)驅(qū)動(dòng)電路

　　・數(shù)據(jù)中心、基站等的48V輸入降壓轉(zhuǎn)換器電路

　　・便攜式設(shè)備的無(wú)線供電電路

　　・D類音頻放大器等

　　<參考設(shè)計(jì)信息>

　　ROHM官網(wǎng)上提供配備新產(chǎn)品、ROHM 150V GaN“EcoGaN™”和高輸出功率激光二極管的LiDAR用參考設(shè)計(jì)。通過(guò)參考設(shè)計(jì)，有助于減少應(yīng)用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工時(shí)。

　　參考設(shè)計(jì)產(chǎn)品型號(hào)：REFLD002-1（矩形波型電路)

　　REFLD002-2(諧振型電路)

　　<什么是 EcoGaN™>

　　EcoGaN™是通過(guò)更大程度地發(fā)揮 GaN 的性能，助力應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)一步節(jié)能和小型化的 ROHM GaN 器件，該系列產(chǎn)品有助于應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)一步降低功耗、實(shí)現(xiàn)外圍元器件的小型化、減少設(shè)計(jì)工時(shí)和元器件數(shù)量等。

　　<辛裕明教授簡(jiǎn)介>

　　1965年出生于臺(tái)灣臺(tái)南。國(guó)立中央大學(xué)理學(xué)學(xué)士、國(guó)立交通大學(xué)碩士、加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校電氣工程博士�，F(xiàn)任臺(tái)灣國(guó)立中央大學(xué)(NCU)電氣工程專業(yè)的教授，以及Applied Physics Express(APEX)和Japanese Journal of Applied Physics(JJAP)的海外編輯。研究對(duì)象是基于異質(zhì)結(jié)和寬帶隙半導(dǎo)體的元器件和電路開(kāi)發(fā)。

　　·個(gè)人簡(jiǎn)歷

　　1997年加入位于新澤西州沃倫縣的Anadigics公司(現(xiàn)為Coherent Corp.)。開(kāi)發(fā)無(wú)線

　　和光纖通信用的GaAs MESFET和pHEMT。

　　1998年進(jìn)入國(guó)立中央大學(xué)電氣工程系任教。

　　2004年～2005年伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校訪問(wèn)研究員。

　　2016年～2017年加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)客座教授。

　　2019年～2022年國(guó)立中央大學(xué)(NCU)光學(xué)研究中心主任。

　　<術(shù)語(yǔ)解說(shuō)>

　　*1)LiDAR

　　LiDAR是Light Detection And Ranging(激光探測(cè)與測(cè)距)的縮寫，是使用近紅外光、可見(jiàn)光或紫外光照射

　　對(duì)象物，并通過(guò)光學(xué)傳感器捕獲其反射光來(lái)測(cè)量距離的一種遙感(使用傳感器從遠(yuǎn)處進(jìn)行感測(cè))方式。

　　*2)WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)