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während der Silizium-MOSFET beim Einschalten die Funktion eines im Grundzustand gesperrten Enable-Schalters wahr nimmt Dieses Konzept das als Direktansteuerung bezeichnet wird beseitigt die drängendsten Probleme im Zusammenhang mit GaN-Kaskoden wie etwa die höhere Ausgangskapazität die Anfälligkeit für Sperrverzögerungseffekte und das Risiko des Lawinendurchbruchs bei dem in Reihe geschalteten Silizium-MOSFET Der in den LMG3522R030-Q1 integrierte Gate-Treiber ermöglicht sehr geringe Verluste bei den sich überlappenden Schaltvorgängen weshalb der GaN-FET mit einer Schaltfrequenz von bis zu 2 2 MHz betrieben werden kann Nicht zuletzt entfällt das Risiko dass der GaN-FET mit dem falschen Gate-Treiber kombiniert wird Bild 3 zeigt eine exemplarische Halbbrücken-Konfiguration mit integrier - ten GaN-FETs von Typ LMG3522R030-Q1 Der integrierte Treiber reduziert die Lösungsabmessungen und sorgt damit für eine höhere Leistungsdichte Aufgrund des ebenfalls integrierten Auf-Abwärtswandlers kann der LMG3522R030-Q1 zudem an einer ungeregelten Versorgungsspannung von 9 bis 18 Varbeiten was die Anforderungen an die Bias-Spannungsversorgung entschärfen kann Für eine kompakte kostengünstigere Systemlösung kann der LMG3522R030-Q1 mit einem Übertrager-Treiber wie dem UCC25800-Q1 kombiniert werden der eine ungeregelte LLC-Stufe für den Betrieb mit mehreren Sekundärwicklungen besitzt Alternativ eignet sich eine hochintegrierte kompakte Bias-Stromversorgung wie das DC-DC-Modul UCC14240-Q1 als lokale Stromversorgung des Bausteins was ein Design mit geringer Bauhöhe und wenig Leiterplattenfläche ergibt Zusammenfassung Wenn der richtige Gate-Treiber und eine passende Bias-Stromversorgung eingesetzt werden lassen sich mit GaN-Bauelementen verschiedene Vorteile auf der Systemebene realisieren wie etwa eine Schaltgeschwindigkeit von 150 Vns reduzierte Schaltver - luste und kleinere induktive Bauelemente Geeignete Anwendungen finden sich in unterschiedlichen Hochleistungssystemen für den Industrieund Automotive-Bereich Integrierte GaN-Lösungen entschärfen eine Vielzahl der Herausforderungen auf der Bausteinebene sodass die Konzentration beim Design vermehrt auf das System insgesamt gerichtet werden kann rh www designelektronik de ALLE AUSGABEN ALS E-PAPER LESEN DIGITALE AUSGABEN AB SOFORT ERHÄLTLICH shop wekafachmedien de