Nuevo CI de gate driver de muy alta velocidad de Rohm

BD2311NVX, la unidad de accionamiento de compuerta en nanosegundos de Rohm, contribuye a un mayor ahorro energético y a la miniaturización en aplicaciones LiDAR y centros de datos.

ROHM ha desarrollado un CI de gate driver: el BD2311NVX-LB. Está optimizado para dispositivos de GaN y alcanza velocidades de accionamiento de compuerta del orden de nanosegundos (ns), lo que resulta ideal para la conmutación GaN de alta velocidad.

Esto ha sido posible gracias a un profundo conocimiento de la tecnología de GaN y a la búsqueda continua en la mejora del rendimiento de los gate drivers. El resultado: una conmutación rápida con una anchura de impulsos de entrada de compuerta mínima de 1,25 ns que contribuye a lograr aplicaciones más pequeñas, más eficientes energéticamente y de mayor rendimiento.

En los últimos años, la mejora en la eficiencia de la conversión de energía y la reducción del tamaño de las fuentes de alimentación en sistemas de servidores se han convertido en factores importantes a medida que aumenta el número de dispositivos IoT. Esto requiere mayores avances en el sector de los dispositivos de potencia. Al mismo tiempo, LiDAR, que se utiliza no solo para la conducción autónoma sino también para la monitorización de equipos industriales e infraestructuras sociales, exige luz láser pulsada de alta velocidad para aumentar aún más la precisión del reconocimiento.

Dado que estas aplicaciones requieren el uso de dispositivos de conmutación de alta velocidad, en combinación con el lanzamiento de los dispositivos GaN, ROHM ha desarrollado un CI de gate driver de muy alta velocidad que maximiza el rendimiento del GaN. En los sucesivo, ROHM seguirá lanzando productos WLCSP más pequeños para permitir una mayor miniaturización.

Dado que los dispositivos de GaN son sensibles a la sobretensión de entrada de compuerta, ROHM ha desarrollado un método exclusivo para suprimir los rebasamientos de la tensión de compuerta y lo ha implementado en este controlador. Además, se puede seleccionar el dispositivo de GaN óptimo ajustando la resistencia de compuerta en función de los requisitos de la aplicación. ROHM también ofrece una gama de dispositivos de GaN bajo el nombre EcoGaN, con la cual contribuye a fomentar una sociedad sostenible a través de soluciones de energía cuando se combinan con circuitos integrados de gate driver que maximizan su rendimiento. El gate driver BD2311NVX-LB con la exclusiva función de supresión de sobretensión de compuerta —cuando se utiliza con productos EcoGaN de ROHM— simplifica aún más el diseño y mejora la fiabilidad de la aplicación.

Como ha comentado el profesor Yue-Ming Hsin, Departamento de Ingeniería Eléctrica, de la Universidad Nacional Central (Taiwán): “Esperamos que los dispositivos de GaN sean materiales que puedan demostrar un rendimiento en la gama de alta frecuencia superior al del silicio. En aplicaciones de conmutación de potencia, como los convertidores CC-CC y CA-CC, y en aplicaciones LiDAR, el rendimiento de los dispositivos de GaN puede contribuir a que las aplicaciones sean más pequeñas, más eficientes energéticamente y tengan un mayor rendimiento.

Por otro lado, para demostrar el rendimiento de los dispositivos de GaN, son esenciales los CI de gate driver que permitan la conmutación a alta velocidad teniendo en cuenta la baja tensión de accionamiento de los HEMT de GaN. Por ello, fijamos nuestra atención en ROHM, cuyo objetivo es maximizar el rendimiento de los dispositivos de GaN mediante el desarrollo de tecnologías de accionamiento de compuerta optimizadas. El profesor Yu-Chen Liu (Universidad Nacional de Tecnología de Taipéi) y el profesor Chin Hsia (Universidad Chang Gung), que colaboran en el mismo proyecto, probaron el CI de gate driver de ROHM, el BD2311NVX.

Los resultados mostraron que el BD2311NVX tenía un tiempo de subida más corto y una menor oscilación transitoria en la frecuencia de conmutación de 1 MHz para convertidores reductores y elevadores en comparación con otros CI de gate driver.

El tiempo de subida reducido de este CI de gate driver ayudará a maximizar la reducción en las pérdidas de conmutación, que es una ventaja del GaN. También esperamos con interés las soluciones GaN de ROHM, que cuentan con puntos muy interesantes en cuanto a tecnologías analógicas en fuentes de alimentación y controladores”.

• Circuitos de excitación LiDAR (p. ej. equipamiento industrial, monitorización de infraestructuras).
• Circuitos de convertidores CC-CC en centros de datos y estaciones base etc.
• Carga inalámbrica para dispositivos portátiles.
• Amplificadores de audio de clase D y más.

Fecha de inicio de venta: septiembre de 2023

Distribuidores en línea: Farnell, DigiKey, y Mouser

Los CI serán ofrecidos por otros distribuidores en línea a medida que estén disponibles.

N.º de pieza aplicable: BD2311NVX-LB

Los diseños de referencia para LiDAR que incorporan estos nuevos productos junto con los diodos láser EcoGaN de 150 V y de alta potencia de ROHM ya están disponibles en el sitio web de ROHM.

Estos diseños pueden utilizarse para reducir la carga de desarrollo.

REFLD002-1 (circuito de onda cuadrada),

REFLD002-2 (circuito resonante)

https://www.rohm.com/reference-designs/refld002

Es la nueva gama de dispositivos de GaN de ROHM que contribuyen al ahorro de energía y a la miniaturización al maximizar las características del GaN para lograr un menor consumo de energía en las aplicaciones, unos componentes periféricos más pequeños y diseños más sencillos que requieren menos piezas.

EcoGaN es una marca comercial o una marca registrada de ROHM Co., Ltd.

Perfil del profesor Yue-Ming Hsin

Nacido en la ciudad de Tainan (Taiwán) en 1965, el Dr. Hsin es licenciado por la Universidad Nacional Central, máster por la Universidad Nacional Chiao Tung y doctor por la Universidad de California, San Diego (en Ingeniería Eléctrica). Actualmente ejerce de catedrático del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional Central (NCU) de Taiwán y es editor en el extranjero tanto de Applied Physics Express (APEX) como del Japanese Journal of Applied Physics (JJAP). Sus enfoques de investigación incluyen el desarrollo de dispositivos y circuitos basados en heteroestructuras y semiconductores de banda prohibida ancha.

• 1997: Se incorpora a ANADIGICS, Inc. of Warren, NJ (actualmente Coherent Corp.). Desarrolla MESFET y pHEMT de GaAs para comunicaciones inalámbricas y de fibra óptica.
• 1998: Se incorpora al cuerpo docente de la facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional Central.
• 2004-05: Profesor visitante en la Universidad de Illinois en Urbana Champaing.
• 2016-17: Catedrático visitante en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA).
• 2019-22: Director del Centro de Investigación Óptica de la Universidad Nacional Central (NCU).