Para facilitar a transição para a tecnologia de semicondutores de banda larga altamente eficiente em termos energéticos, a STMicroelectronics lançou dois pacotes de sistemas de energia integrados, o masterGaN3* e o masterGaN5, para aplicações de conversão de energia de até 45 W e 150 W, respectivamente.

Juntamente com o masterGaN1, masterGaN2 e masterGaN4 para aplicações de 65W a 400W, esses dois novos produtos oferecem aos engenheiros que projetam fontes de alimentação chaveadas, carregadores, adaptadores, correção do fator de potência (PFC) de alta tensão e conversores CC/CC mais flexibilidade na seleção do dispositivo de nitreto de gálio (GaN) e da solução de driver adequados.
 

O conceito masterGaN da STMicroelectronics simplifica o processo de desenvolvimento da tecnologia de potência GaN de banda larga para substituir os MOSFETs convencionais baseados em silício. O novo produto integra dois transistores de potência de 650 V com drivers de gate de alta tensão otimizados e circuitos de proteção de segurança associados, eliminando os desafios de projeto de driver de gate e layout de circuito. Como os transistores GaN podem atingir frequências de comutação mais altas, o novo pacote de sistema de potência integrado permite fontes de alimentação 80% menores do que os projetos baseados em silício, além de serem altamente robustas e confiáveis.

Os valores de resistência de condução (Rds(on)) dos dois transistores de potência GaN do masterGaN3 são desiguais, 225mΩ e 450mΩ respectivamente, tornando-o adequado para conversores de comutação suave e retificação ativa. No masterGaN5, o valor de resistência de condução (Rds(on)) de ambos os transistores é 450mΩ, o que é adequado para topologias como ressonância LLC e conversor flyback com clamp ativo.

Assim como outros membros da família de produtos masterGaN, ambos os dispositivos possuem entradas compatíveis com sinais lógicos de 3.3 V a 15 V, simplificando a conexão do próprio produto a controladores host, como processadores DSP, FPGAs ou microcontroladores, e a dispositivos externos, como sensores Hall. Os novos produtos também integram recursos de proteção de segurança, incluindo bloqueio de subtensão (UVLO) nos lados alto e baixo, intertravamento do driver de gate, proteção contra sobretemperatura e pinos de desligamento.

Cada produto masterGaN vem com uma placa de desenvolvimento de protótipos dedicada para ajudar os projetistas a iniciar rapidamente novos projetos de fontes de alimentação.

Tanto a placa de desenvolvimento EVALmasterGAN3 quanto a EVALmasterGAN5 contêm um circuito gerador de sinal de acionamento de terminação única ou complementar. Um gerador de tempo morto ajustável está integrado, juntamente com interfaces de dispositivo associadas, permitindo ao usuário utilizar diferentes sinais de entrada ou sinais PWM, conectar um diodo bootstrap externo para melhorar a carga capacitiva e inserir um resistor de detecção de corrente de baixa impedância para topologias de corrente de pico.

Os chips masterGaN3 e masterGaN5 já estão em produção em massa, utilizando um encapsulamento GQFN de 9 mm x 9 mm otimizado para aplicações de alta tensão, com uma distância de fuga de 2 mm entre os pads de alta e baixa tensão.

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