GaN'ı 2013 yılından beri yoğun olarak kullanıyorum, öncelikle GaN'nin Si - radyasyon toleransına göre sahip olduğu büyük bir avantajdan kolayca yararlanabilecek bir niş uygulama için. SEGR'den delinecek ve zarar görecek geçit oksidi yoktur ve kamu araştırmaları 1MRad'dan sonra yaşayan kısımları en az degradasyonla göstermiştir. Küçük boyut da şaşırtıcı - belki çeyrek veya iki (bozuk para) boyutunda, kolaylıkla bir 10A + DC / DC dönüştürücü uygulayabilirsiniz. Bunları kurşunlu lehim çubukları ile satın alma kabiliyetiyle birleştiğinde ve bazı üçüncü taraflar bunları hava geçirmez bir şekilde kapatılmış paketlerde ambalajlıyorlar, bunlar gelecek.
Çalışması daha pahalı ve "zor". Kapı-oksit, sadece metal-yarı iletken bir bağlantı yoktur, bu nedenle kapı tahrik voltajı oldukça kısıtlayıcıdır (EPC tarafından yapılan geliştirme modu için) - herhangi bir aşırı voltaj parçayı tahrip eder. Şu an sadece birkaç tane halka açık kapı sürücüsü var - millet şu anda daha fazla sürücü oluşturmaya ve bize Ulusal LM5113'ten daha fazla seçenek vermeye başlıyor. Göreceğiniz 'kanonik' uygulama, BGA LM5113 + LGA GaN FET'lerdir çünkü diğer paketlerdeki bağ telleri bile çok fazla endüktans ekler. Bir hatırlatıcı olarak, bu zil sesinin geldiği yer:
EPC'nin eGaN cihazları bir 2DEG kullanır ve uygulamalarımızda HEMT olarak sınıflandırılabilir. Bu onların aptalca düşük RDS (açık) birçoğunun geldiği yerdir - genellikle tek basamaklı milliohm'dadır. İnanılmaz derecede yüksek hızlara sahipler, bu da Miller etkisi kaynaklı açılışın farkında olmanız gerektiği anlamına gelir. Ek olarak, yukarıda bahsedildiği gibi, anahtarlama döngüsündeki parazitik indüktanslar bu hızlarda çok daha kritik hale gelir - aslında bu döngü indüktansını düşük tutmak için dielektrik kalınlıklarınızı ve bileşen yerleşiminizi düşünmeniz gerekir (<3nH iyi yapıyor, IIRC, ancak aşağıda tartışıldığı gibi aşağıda da görüldüğü gibi çok daha düşük olabilir / olması gerekir:
EPC için, geleneksel bir dökümhanede de üretiliyorlar ve maliyetleri düşürüyorlar. Diğer insanlar arasında GaN sistemleri, Triquint, Cree, vb. Bunlardan bazıları özellikle RF amaçlarına yöneliktir, oysaki EPC öncelikle güç dönüşümünü / ilgili uygulamaları (LIDAR vb.) Hedefler. GaN aynı zamanda doğal olarak tükenme kipindedir, bu yüzden insanlar davranışlarını tersine çevirmek için kapıdaki küçük bir P-kanalı MOSFET'in istiflenmesi de dahil olmak üzere, kendilerini geliştirmeleri için farklı çözümlere sahiptir.
Bir başka ilginç davranış ise, bu durumda bir silikondan daha yüksek diyot düşmesi pahasına, ters geri kazanım yükünün "olmaması" dır. Bu bir tür pazarlama işi - size şunu söylüyorlar: "bir geliştirme modunda GaN HEMT'de iletimde yer alan azınlık taşıyıcıları olmadığı için geri kazanım kaybı yoktur". Gördükleri parlaklık, V_ {SD} 'nin bir Si FET'deki 0.8V'a kıyasla genellikle 2-3V + aralığında olması - sadece bir sistem tasarımcısı olarak dikkat edilmesi gereken bir şey.
Kapıya da tekrar dokunacağım - sürücüleriniz temelde kapılardaki çatlakları önlemek için ~ 5.2V önyükleme diyotunu dahili olarak tutmak zorundalar. Geçit izindeki herhangi bir fazla endüktans, parçayı tahrip edecek zil çalmasına yol açabilir, oysa ortalama Si MOSFET'iniz genellikle +/- 20V civarında bir Vgs'ye sahiptir. Bir saatimi bir LGA parçasının yerine sıcak hava tabancasıyla harcamak zorunda kaldım çünkü bunu mahvetmiştim.
Genel olarak, başvurum için parçaların hayranıyım. Maliyetin henüz Si ile oralarda olduğunu sanmıyorum, ancak niş işler yapıyorsanız veya mümkün olan en yüksek performansı istiyorsanız, GaN gitmenin yolu - Google Little Box Mücadelesi kazananları GaN tabanlı onların dönüştürücü güç aşaması. Silikon hala ucuz, kullanımı kolay ve insanlar bunu özellikle de güvenilir bir POV ile anlıyorlar. GaN satıcıları, cihaz güvenilirlik rakamlarını kanıtlamak için büyük çaba harcayacaklar, ancak MOSFET'lerde, parçanın zamanla yanmayacağına dair insanları ikna etmek için cihaz fiziği seviyesinde onlarca yıllık dersler ve güvenilirlik mühendisliği verileri var.