وبلاگ شرکت در مورد Navitas NV6169 IC قدرت GaNFast با تکنولوژی GaNSense

شرکت الکترونیک "شنژن مینگجیادا" در حال حاضر "ناویتاس" را به فروش می رساندNV6169، یک IC مدیریت قدرت با عملکرد بالا با GaNSense TM از سهام.

به عنوان بخش هایی مانند انرژی جدید، مراکز داده های هوش مصنوعی، کنترل صنعتی و ذخیره سازی انرژی فتوولتائیک به سمت تراکم، کارایی و قابلیت اطمینان بالاتر تکامل می یابند،تراشه های مدیریت برق سنتی مبتنی بر سیلیکون در حال تلاش برای مقابله با شرایط سخت فرکانس بالا هستند، ولتاژ بالا و برنامه های کاربردی با قدرت بالا. به عنوان Navitas® نسل سوم GaNFast TM گالیوم نیترید (GaN) IC قدرت،NV6169با استفاده از تکنولوژی هوشمند حفاظت از حسگر GaNSenseTM با عملکرد الکتریکی استثنایی، طراحی کاملاً یکپارچه و قابلیت های پیشرو در پاسخ به خطا،این تبدیل به تراشه اصلی برای ارتقاء سیستم های تامین برق متوسط به قدرت بالا شده است، به طور کامل از طریق شکستن تنگه های فنی دستگاه های قدرت سنتی از نظر کارایی، اندازه و قابلیت اطمینان.

I. موقعیت مرکزی و معماری اساسیNV6169

درNV6169بالاترین رتبه، IC قدرت بالا در سیستم عامل تراشه GaN نسل سوم Navitas® است که به طور خاص برای برنامه های تغذیه با قدرت بالا و چگالی بالا طراحی شده است.تراشه یک تراشه واحد را اتخاذ می کند، معماری یکپارچه یکپارچه، یکپارچه کردن سوئیچ قدرت GaN، مدار راننده دروازه، واحد سنجش هوشمند و ماژول محافظت مستقل در یک تراشه واحد.این باعث حذف مدارهای محیطی سنگین دستگاه های قدرت جداگانه سنتی می شود، تحقق یک حالت عملیاتی کمال گرا که پیچیدگی طراحی سیستم و هزینه های مواد را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

از نظر مشخصات سخت افزاری،NV6169در یک بسته PQFN بسیار نازک 8 × 8 میلی متری استاندارد صنعت قرار دارد. دارای ولتاژ مستمر 700V و ولتاژ گذرا 800V استبا مقاومت روشن شدن فقط 45mΩدر مقایسه با نسل قبلی، مقاومت آن 36٪ کاهش یافته است و قدرت خروجی کلی 50٪ افزایش یافته است. در حالی که حفظ یک بسته کوچک،در درجه قدرت ارتقا می یابد، به طور کامل پاسخ به تقاضا برای کوچک سازی و کاهش وزن در منابع برق با قدرت بالا. علاوه بر این، تراشه از سوئیچ فرکانس بالا تا 2MHz پشتیبانی می کند.و ویژگی شارژ بازیافت معکوس صفر آن به طور کامل از دست دادن بازیافت معکوس مرتبط با MOSFET های سیلیکون را از بین می برد.، که پایه ای برای طراحی منبع برق با فرکانس بالا و کارایی بالا می گذارد.

II.NV6169تکنولوژی اصلی: تکنولوژی سنجش و حفاظت هوشمند GaNSense TM

GaNSense TM یک فناوری هوشمندی و محافظت مستقل از گالیوم نیترید (GaN) است که به طور انحصاری توسط Navitas توسعه یافته است.این نشان دهنده مزیت اصلی است که NV6169 را از آی سی های قدرت GaN معمولی متمایز می کند، مشکلات صنعت مانند تشخیص تاخیر خطا، واکنش محافظت کند، تلفات بالا و ثبات ضعیف در دستگاه های قدرت سنتی را حل می کند.این اجازه می دهد تا استقلال کامل و کنترل در سراسر کل فرآیند حس، شناسایی و حفاظت.

1. اولین حسگر جریان بدون ضرر در صنعت

سیستم های برق سنتی نیاز به مقاومت های شنت خارجی برای تشخیص جریان دارند.که نه تنها مصرف انرژی اضافی را ایجاد می کند و کارایی کلی سیستم را کاهش می دهد بلکه فضای PCB را اشغال می کند و تداخل مدار را افزایش می دهداستفاده از تکنولوژی GaNSense TM،NV6169شامل یک واحد سنجش جریان بدون ضرر داخلی است که به طور دقیق و مداوم جریان کار را در زمان واقعی بدون نیاز به اجزای شنت خارجی نظارت می کند.در نتیجه از دست دادن قدرت اضافی از بین می روداین فناوری باعث می شود تا بهره وری انرژی سیستم ۱۰ درصد افزایش یابد و در عین حال اجزای محیطی را ساده کند و اندازه کلی منبع برق را کاهش دهد.و افزایش یکپارچگی سیستم و ایمنی در برابر تداخل.

2. 30ns حفاظت از مدار کوتاه فوق العاده سریع، بسیار فراتر از استانداردهای صنعت

شکست های مدار کوتاه مهم ترین خطر ایمنی در منابع برق را نشان می دهد.سرعت پاسخ از محافظت از مدار کوتاه در دستگاه های قدرت جداگانه سنتی به طور کلی در حدود صدها نانوسکن است، باعث می شود تراشه ها به سرعت به خرابی و سوختگی فوری آسیب ببینند. تکنولوژی GaNSense TM شامل منطق تشخیص خطا فوق سریع اختصاصی Nanowei است.به دست آوردن یک پاسخ بسیار سریع 30ns از انتهای به انتهای “تشخیص به حفاظت”این سرعت حفاظت شش برابر سریعتر از راه حل های سنتی جدا است و سریع ترین عملکرد صنعت را نشان می دهد.بار اضافه یا جریان بیش از حد در سیستم رخ می دهد، تراشه بلافاصله قدرت خروجی را قطع می کند و خطرات مانند سوختگی قطعات، خرابی تجهیزات و حوادث ایمنی در منبع را از بین می برد،و به طور قابل توجهی افزایش ثبات عملیاتی سیستم های تامین برق بالا.

3سیستم حفاظت هوشمند مستقل جامع

علاوه بر حفاظت از اتصال کوتاه فوق العاده سریع، تکنولوژی GaNSense TM یک مکانیسم حفاظت از ایمنی چند بعدی را برایNV6169، شامل توابع متعددی مانند حفاظت از بیش از حد درجه حرارت، محافظت از بیش از حد ولتاژ، قفل کردن زیر ولتاژ، سرکوب افزایش فرکانس بالا و سرکوب نوسان دروازه است.تراشه می تواند به طور مستقل پارامترهای اصلی مانند ولتاژ را کنترل کنددر حال حاضر، درجه حرارت و حالت سوئیچ در زمان واقعی، فعال کردن اقدامات محافظتی به طور مستقل بدون نیاز به مداخله از تراشه کنترل اصلی.تراشه دارای ایمنی dv/dt بالا 200 V/ns است.، به طور موثر نوسانات دروازه و اوج ولتاژ ناشی از سوئیچ فرکانس بالا را سرکوب می کند، که آن را برای صنایع پیچیده و خشن مناسب می کند،محیط های عملیاتی فتوولتائیک و خودرو.

III. مزیت های اصلی عملکردNV6169

1. کارایی فوق العاده، خسارت بسیار کم

با استفاده از مزایای GaNFast TM مواد زیربنای گالیوم نیترید و تقویت شده توسط GaNSense TM تکنولوژی سنجش بدون ضرر،NV6169به طور کامل از دست دادن بازیافت معکوس و از دست دادن نمونه برداری را از بین می برد، در حالی که از دست دادن سوئیچ و هدایت را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. در مقایسه با دستگاه های IGBT سنتی،سیستم های برق که از این تراشه استفاده می کنند می توانند تا ۴۰ درصد صرفه جویی در انرژی داشته باشند.این مزایای صرفه جویی در انرژی و افزایش بهره وری به ویژه در کاربردهایی مانند منابع برق سرور هوش مصنوعی، اینورترهای فتوولتائیک و محرک های موتور صنعتی،جایی که کار طولانی مدت با بار کامل رایج استعلاوه بر این، توانایی عملکرد فرکانس بالا، اندازه اجزای منفعل مانند ترانسفورماتورها، خازن ها و محرک ها را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.امکان کوچک سازی سیستم های برق.

2طراحی بسیار یکپارچه و حداقل برای کاهش هزینه ها و بهبود کارایی

درNV6169چهار عملکرد اصلی را ادغام می کند: محرک، قدرت، سنجش و حفاظت. این نیاز به اجزای خارجی مانند IC های راننده، مقاومت های نمونه گیری و مدارهای حفاظت را از بین می برد.در نتیجه به طور قابل توجهی ساده سازی طرح PCB، کاهش چرخه های تحقیق و توسعه و کاهش هزینه های کلی BOM و همچنین پیچیدگی تولید و عیب یابی. بسته استاندارد 8 × 8mm PQFN سازگاری استثنایی را ارائه می دهد،اجازه می دهد تا به طور مستقیم دستگاه های قدرت سنتی را با مشخصات مشابه جایگزین کند و به ارتقاء و تکرار اکثر معماری های منبع برق موجود سازگار شود..

3قابلیت اطمینان بالا و سازگاری قوی، طیف گسترده ای از شرایط عملیاتی

درNV6169پشتیبانی از طیف گسترده ای از ولتاژ کار از 10V30V و دارای یک برنامه dv/dt تابع روشن کردن، اجازه می دهد تا سازگاری انعطاف پذیر به توپولوژی های مختلف منبع برق.با ولتاژ فرعی فوق العاده بالا 800 ولت، مقاومت عالی در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و مکانیسم های حفاظت جامع، تراشه می تواند در شرایط سخت با دمای بالا، ولتاژ بالا،فرکانس های بالا و تداخل قوی، پاسخگویی به الزامات کاربرد چندین بخش از جمله الکترونیک مصرفی، صنعتی، انرژی جدید و مراکز داده.

IV. سناریوهای کاربرد اصلیNV6169

با استفاده از مزایای جامع خود از قدرت بالا، بهره وری بالا، قابلیت اطمینان بالا و یکپارچگی بالا،NV6169به طور دقیق به الزامات ارتقاء برای منابع انرژی متوسط تا بالا می رسد، با سناریوهای کاربردی اصلی که چندین بخش پیشرفته را پوشش می دهد:

- منابع برق مرکز داده های هوش مصنوعی: مناسب برای 400V DC ولتاژ بالا منابع برق DC آجر DC و قدرت بالا DC-DC تبدیل برای سرورها،کمک به افزایش تراکم برق و بهره وری انرژی برای پاسخگویی به تقاضای برق بالا تجهیزات محاسباتی هوش مصنوعیاین شرکت در حال حاضر همکاری های کاربردی در مقیاس بزرگ با شرکت های پیشرو مانند Great Wall Power ایجاد کرده است.

- انرژی جدید و ذخیره انرژی فتوولتائیک: مناسب برای اینورترهای فتوولتائیک، تبدیل کننده های قدرت ذخیره انرژی (PCS) و ماژول های قدرت ایستگاه شارژ.استفاده از ویژگی های کم تلفات و ولتاژ بالا، از دست دادن انرژی در سیستم های تولید و ذخیره انرژی جدید را کاهش می دهد.

- تجهیزات کنترل صنعتی: در محرک های موتور صنعتی، منابع برق صنعتی با قدرت بالا و ماژول های کنترل هوشمند صنعتی استفاده می شود.آن را جایگزین دستگاه های سنتی IGBT برای دستیابی به صرفه جویی در انرژی، بهبود بهره وری و کوچک سازی تجهیزات.

- منابع انرژی مصرف کننده و خودروهای پیشرفته: مناسب برای آداپتورهای شارژ سریع با قدرت بالا، منابع انرژی خودرو و سیستم های تغذیه کمکی برای وسایل نقلیه انرژی جدید،تعادل میان تامین برق با کارایی بالا و ایمنی و ثبات.