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ST마이크로일렉트로닉스는 MasterGaN 전력 패키지를 위한 번째 레퍼런스 디자인을 출시해, 새로운 고집적 디바이스로 전력 밀도 에너지 효율성을 높이면서 설계를 간소화해 출시를 앞당기는 방안을 선보인다.

MasterGaN ref design.jpg

EVLMG1-250WLLC 레퍼런스 디자인은 250W 공진형 컨버터로 100mm x 60mm 보드 크기와 35mm 높이로 구현되었다. 레퍼런스 디자인에 탑재된 MasterGaN1에는 하나의 하프 브리지 STDRIVE 게이트 드라이버가 포함돼 있으며, 드라이버는 매칭된 타이밍 매개변수, 150mΩ 온저항, 최대 10A 정격 전류를 갖춘 개의 650V 정상-오프(Normally-Off) GaN 트랜지스터에 최적으로 연결돼 있다. 로직 입력은 3.3V~15V 신호와 호환된다.

 

MasterGaN1 최대 400W DC/AC 인버터, DC/DC 컨버터, AC/DC 전원공급장치의 공진형 컨버터나 액티브 클램프 플라이백(Active Clamp Flyback), 포워드 컨버터 브리지리스 토템폴(Bridgeless Totem-Pole) PFC(Power-Factor Correction) 고효율 소프트-스위칭 토폴로지에 적합하다.

 

1차측은 GaN 전력 트랜지스터의 고효율을 활용해 히트 싱크 없이 동작이 가능하다. 또한 GaN 탁월한 스위칭 성능은 일반 실리콘 MOSFET보다 높은 동작 주파수를 지원할 있어, 보다 소형의 마그네틱 부품과 캐패시터 사용이 가능해 전력 밀도를 높이면서 부품 원가(BoM) 절감해준다.

 

공칭 400V 공급 전압용으로 설계된 EVLMG1-250WLLC 24V/10A 출력을 제공하고, 최대 94% 이상의 효율을 달성한다. MasterGaN 통합 안전 기능을 통해 단락 회로와 과전류로부터 컨버터 출력을 보호한다. 브라운아웃(Brown-Out) 보호 기능과 입력 전압 모니터링도 가능해 DC/DC 컨버터 어레이 내에서 시퀀싱을 수행하며, 저전압 조건에서 모터가 시동 되지 않도록 한다.

 

ST MasterGaN 제품군은 9mm x 9mm 로우-프로파일 GQFN 패키지로 하우징 있으며, 대칭 비대칭 구성을 비롯해 호환이 가능한 통합 하프-브리지 제품으로 구성되어 있다. 최대 정격 650V 회로를 갖춘 패키지는 고전압 저전압 패드 사이의 연면거리가 2mm 이상이다. MasterGaN 모듈은 다양한 전력 등급으로 제공되므로 엔지니어는 하드웨어를 거의 변경하지 않고도 설계를 확장할 있다.

 

EVLMG1-250WLLC 현재 유통중이며 가격은 230달러이다.

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