GaN - HEMT: High Electron Mobility Transistor

High Electron Mobility Transistoren aus Gallium-Nitrid haben große technische Vorzüge.

Da GaN-HEMTs im Originalzustand entweder ohne Spannung leitend sind, was für den Schaltungsentwurf ungünstig ist, oder - als spannungsfrei nichtleitende Typen - ungünstigere Kenndaten haben, werden sie von Transphorm als integrierte Cascode-Stufe realisiert, woraus sich das gezeigte Prinzipschaltbild ergibt. Der HEMT verhält sich nun wie ein MOSFET - aber mit besseren Eigenschaften:

  • Kompatibel zu Si-Treibern
  • Schnelles Schalten
  • Diodenfreie Brückenschaltung
  • Geringer Einschaltwiderstand
  • Kein Miller-Plateau

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Vorzüge der GaN-HEMT-Technik

  • Schnelleres Schalten
  • Höherer Wirkungsgrad: bis zu 50% geringere Verluste
  • Einfacherer Schaltungsaufbau: Höhere Zuverlässigkeit

Si-MOSFET, Si-IGBT und GaN-HEMT im Vergleich: Brückenschaltungen

MOSFETs können in Brückenschaltungen mit ihren Body-Dioden arbeiten.
Nachteil: Wegen des hohen Qrr dieser Dioden ist nur ein Betrieb bei niedrigen Schaltfrequenzen (< 10 kHz) möglich.
IGBTs können in Brückenschaltungen bei mittleren Schaltfrequenzen arbeiten (<150kHz)
Nachteil: Es sind zusätzliche Freilaufdioden erforderlich: Die IGBTs selbst leiten nicht in Sperrichtung.
GaN HEMT ermöglichen Brückenschaltungen ohne Dioden mit Schaltfrequenzen > 300 kHz!

Infoflyer: TDPS250ED2-KIT All-in-one-PC-Netzteil (1 MB)
Infoflyer: TDPS250E0D2 LLC DC/DC Converter Evaluation Board (PDF 1 MB)
Infoflyer: TDPS500E2C1 Totem Pole PFC Evaluation Board (PDF 0,7 MB)
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Transphorm GaN FET Technology Performance

Eine Präsentation über die Vorzüge von Transphorm GaN-Halbleitern

Transphorm GaN FET Quality and Reliability Presentation

Eine Präsentation über die Qualität und Zuverlässigkeit von Transphorm GaN-Halbleitern

Transphorm GaN FET (HEMT) Technology versus SiC MOSFET Technology

Eine Präsentation über die Stärken von GaN-Halbleitern gegenüber SiC-MOSFETs

Transphorm's GaN FET versus e-Mode Introduction Presentation

Eine Präsentation über die Stärken von GaN-HEMTs in Cascode-beschaltung gegenüber E-Mode-Lösungen

Transphorm Cascode GaN FET Slewrate Control

Eine Präsentation über die Slew-Rate-Kontrolle bei Transphorm Cascode-HEMT-Schaltungen gegenüber E-Mode-HEMTs

Transphorm’s GaN FET Eliminates Need for Kelvin Connection

Wieso der Kelvin-Source-Pin bei Transphorm GaN-HEMTs nicht mehr erforderlich ist

Transphorm: Reference Design 3300 W Bridgeless Totem Pole PFC

Eine Präsentation (ohne Ton) über die Vorteile von GaN-Halbleitern in Totem Pole PFC-Schaltungen

Evaluation Kits

EZ-GaN Evaluation Board "All in One Power Supply"

Superkompaktes 200-W-Netzteil mit 200 kHz Taktfrequenz zur Versorgung eines "All in One"-Computers:
- 45% kompakter als Netzteil mit Silizium-HalbleiternExtrem hoher Wirkungsgrad, bis zu 95%
- TDPS250ED2-KIT Infoflyer (siehe: Reiter Downloads)

TDPS500E2C1 Totem Pole PFC Evaluation Board
- 1000 W
- 99% Wirkungsgrad
Infoflyer (siehe: Reiter Downloads)

 

TDPS250E0D2 LLC DC/DC Converter Evaluation Board
- 250 W200 kHz
Infoflyer (siehe: Reiter Downloads)

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