ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 최대 200W의 고효율 전력변환 애플리케이션 설계를 간소화하는 새로운 MasterGaN4* 디바이스를 출시했다. 이 전력 패키지는 225mΩ RDS(on)을 제공하는 2개의 대칭형 650V GaN(Gallium Nitride) 전력 트랜지스터와 최적화된 게이트 드라이버, 회로 보호 기능을 통합하고 있다.
ST의 MasterGaN 제품군에 가장 최근 추가된 MasterGaN4는 복잡한 게이트 제어와 회로 레이아웃 문제를 해소해 와이드 밴드갭(Wide-Bandgap) GaN 전력 반도체 설계를 간소화해준다. 3.3V ~ 15V에 이르는 입력 전압 허용오차도 제공하기 때문에 마이크로컨트롤러나 DSP 또는 FPGA와 같은 홀-효과(Hall-Effect) 센서나 CMOS 디바이스에 직접 패키지를 연결해 제어할 수 있다.
GaN 트랜지스터의 탁월한 스위칭 성능을 통한 높은 동작 주파수와 열소산을 줄이는 향상된 효율성을 활용하면, 설계자는 작은 마그네틱 부품과 히트싱크를 적용해 보다 소형 및 경량으로 전원공급장치, 충전기, 어댑터를 구현할 수 있다. MasterGaN4는 대칭형 하프-브리지 토폴로지는 물론, 액티브 클램프 플라이백(Active Clamp Flyback) 및 액티브 클램프 포워드(Active Clamp Forward)와 같은 소프트-스위칭 토폴로지에도 매우 적합하다.
4.75V ~ 9.5V에 이르는 넓은 공급 전압 범위를 지원하므로 기존 전원 레일에 편리하게 연결할 수 있다. 게이트 드라이버 인터로크(Interlock), 로우-사이드 및 하이-사이드 UVLO(Under-Voltage Lockout), 과열 보호 등의 통합 보호 기능을 통해 설계를 더욱 간소화해준다. 전용 셧다운 핀도 제공된다.
이번 제품 발표와 함께 ST는 전용 프로토타입 보드(EVALMASTERGAN4)도 출시했으며, 이 보드는 단일 또는 보완적 구동 신호로 MasterGaN4를 구동하는 완벽한 기능 세트를 제공한다. 조정 가능한 데드타임 생성기도 제공된다. 이 보드에서 지원하는 유연성을 통해 사용자는 별도의 입력 신호나 PWM 신호를 적용하고, 외부 부트스트랩 다이오드를 삽입하며, 로직 및 게이트 드라이버 전원 레일을 분리하고 피크 전류 모드(Peak-Current-Mode) 토폴로지를 위해 로우-사이드 션트 저항을 사용할 수 있다.
MasterGaN4 는 고전압 애플리케이션에서 안전하게 사용하도록 2mm 이상의 연면거리를 갖춘 9mm x 9mm x 1mm GQFN 패키지로 현재 생산 중이다. 가격은 1,000개 구매 시 5.99달러에서 시작한다. EVALMASTERGAN4 보드는 87달러이다.
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