此前，PI基于自行研發(fā)的氮化鎵技術(shù)——PowiGaN™，總共開發(fā)了5個(gè)系列的芯片產(chǎn)品，包括InnoSwitch3-CP、EP、Pro、MX和LYTSwitch-6。憑借高集成、高效率、高可靠性等特點(diǎn)，InnoSwitch3 PowiGaN™系列一經(jīng)面世，就獲得了客戶和市場的一致好評。而此次推出的1250V產(chǎn)品，則是PI旗下InnoSwitch恒壓/恒流準(zhǔn)諧振離線反激式開關(guān)IC產(chǎn)品系列的最新成員。
PI之所以選擇開發(fā)1250V耐壓的開關(guān)器件，是因?yàn)?250V的PowiGaN™具有更高的電壓裕量，以及更出色的耐用性和可靠性，適用于很多更高輸入電壓的應(yīng)用，而即使在輸入電壓不穩(wěn)定的情況下，也能對其提供保護(hù)，保證整體電源的可靠運(yùn)行。
至于為什么選擇氮化鎵作為開關(guān)器件的基底材料，PI則有著自己的考量。氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料，具有比硅（Si）、碳化硅（SiC）更突出的優(yōu)勢。例如，氮化鎵可以承受更高的工作電壓，這意味著其功率密度及可工作溫度也相對更高。也就是說，氮化鎵具有高功率密度、低能耗、適合高頻率、支持更高環(huán)境溫度工作等特點(diǎn)，能夠在更高的電壓下提供更低的損耗，并且在開關(guān)切換時(shí)使用的能量更少，另外，氮化鎵開關(guān)器件的體積也相對較小，電源設(shè)計(jì)人員能夠在很寬的輸入輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的開關(guān)頻率，同時(shí)在較小的物理尺寸上達(dá)到期望的設(shè)計(jì)效率。
為了進(jìn)一步說明氮化鎵比硅、碳化硅的性能更好，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)
結(jié)果顯示，1250V的PowiGaN™開關(guān)方案，其效率要比650V的硅開關(guān)方案高出1%，其損耗也比傳統(tǒng)的硅開關(guān)方案減少近一半左右。
PowiGaN™功率變換的效率可以達(dá)到93%，這不僅能使工作溫度大幅降低，還有助于實(shí)現(xiàn)高緊湊度的反激式電源設(shè)計(jì)。即使在高達(dá)85W輸出功率的情況下，也無需金屬散熱片?？梢哉f，在高壓反激類的應(yīng)用當(dāng)中，PowiGaN™開關(guān)要更優(yōu)于MOSFET。
針對氮化鎵器件未來的發(fā)展，PI方面堅(jiān)信，與硅技術(shù)甚至是碳化硅技術(shù)相比，氮化鎵則是一種更加適合于高壓開關(guān)應(yīng)用的技術(shù)。除此之外，這款1250V的PowiGaN™還具有同步整流和FluxLink™安全隔離反饋功能，可以穩(wěn)定輸出電壓和電流，提升整體電源效率。因此，設(shè)計(jì)人員在使用新款I(lǐng)nnoSwitch™3-EP 1250V IC時(shí)，可以非常放心地明確其設(shè)計(jì)可以工作于1000V的峰值工作電壓。
因?yàn)?/span>1250V的絕對最大值可以滿足80%的行業(yè)降額標(biāo)準(zhǔn)，這為工業(yè)應(yīng)用提供了巨大的裕量，特別是對那些具有挑戰(zhàn)性電網(wǎng)環(huán)境的應(yīng)用尤其重要。因?yàn)樵谶@種環(huán)境下，耐用性是抵御電網(wǎng)波動、浪涌，以及其他電力擾動的重要防御手段。PowiGaN™共源共柵架構(gòu)的InnoSwitch3 MCM，也就是多芯片模塊技術(shù)，通過將所有的晶圓組裝在一個(gè)封裝里，然后內(nèi)部再用鍵合線進(jìn)行互連，這樣不僅可以精確控制驅(qū)動器的尺寸，其走線電感的最小化還能更好的優(yōu)化功率開關(guān)的性能，從而使性能和可靠性均得到了有效保障。
