GaN driver framtiden

Hör jag orden ”halvledare” eller ”transistor”, är det kiselenheter jag tänker mig. Men det kanske snart ändrar sig eftersom alternativ teknik börjar utvecklas, i synnerhet inom kraft och kraftöverföring. Galliumnitrid (GaN) är ett sådant alternativ. Konstruktörer försöker alltid få ut så mycket som möjligt av så lite som möjligt, och en av de största fördelarna med GaN-baserade system är förbättrad effekttäthet. GaN-enheter kopplar om snabbare och kan hantera mer ström i mindre format än vad kiselenheter kan. Låter jättebra, eller hur?

Som du kanske anar, finns det även nackdelar. GaN-FET-transistorer är mycket känsligare när det gäller hur mycket spänning som läggs på, så det är mycket viktigt att välja rätt gatedrivare. Texas Instruments LMG1210, till exempel, är en drivenhet som håller gatespänningen säkert reglerad vid 5 V. Referensdesignen är en halvbrygga och kombinerar EPC:s förbättrade GaN-FET-transistorer och induktorer från Wurth. Lösningen klarar upp till 50 MHz vilket visar GaN-komponenters höga omkopplingkapacitet, samtidigt som de har ett litet format.

Blockdiagram för TIDA-01634 referensdesign (Bildkälla: Texas Instruments)

DC/DC-omvandlare är ett av de vanligaste användningsområdena för GaN-tekniken, tack vare högre effektivitet och liten storlek. Effektivare kraftförsörjning är ju alltid välkommet, men det finns också andra, kanske lite mer glamorösa, användningsområden för GaN. Om ljud är din grej kan du använda GaN-baserade klass D-förstärkare för att uppnå lägre distorsion än med motsvarande kiselvarianter. Ett av mina personliga favoritanvändningsområden är LIDAR-drivare med hög upplösning.

(Bildkälla: EPC)

I vilket fall som helst är det alltid trevligt att kunna välja bland olika alternativ. Om du tycker att ditt kiseleffektsteg inte presterar på topp längre, kan GaN vara något för dig.