Für einfaches und effizientes Systemdesign Gatetreiber mit bis zu zweifacher Leistungsdichte

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Mit dem von Allegro MicroSystems neu vorgestellten isolierten Gate-Treiber AHV85110 sollen sich GaN-FET-Steuerungslösungen auf bis zu 50 Prozent weniger Grundfläche mit 40% höherer Effizienz realisieren lassen.

Siliziumkarbid- (SiC) und Galliumnitrid- (GaN) Feldeffekttransistoren (FETs) mit weitem Bandabstand gelten als Schlüsselbausteine für effizientere Stromversorgungen in der Automobil- und Industriebranche, mit denen sich Energie effizienter erzeugen, speichern und nutzen lässt, um dem Ziel der sauberen Energie näher zu kommen.

Diese Leistungshalbleiter bieten zwar auf Systemebene erhebliche Effizienzvorteile, bringen jedoch oft Integrationsprobleme mit sich. Eine herkömmliche Gatetreiber-Implementierung erfordert sowohl einen isolierten Gatetreiber als auch eine separate isolierte Stromversorgung. Beim Zusammenbau können die Verbindungen zwischen Treiber, Stromquelle und FET unerwünschtes Rauschen erzeugen und Pfade für elektromagnetische Störungen (EMI) schaffen, die die Leistung beeinträchtigen können. Die Bewältigung dieser Effekte kann das Design komplexer machen und sowohl den Zeit- und Kostenplan als auch Größe und Gewicht der Lösung erhöhen.

Gatetreiber und Stromversorgung in einem Gehäuse

Mit dem Power-Thru Gatetreiber AHV85110 bietet Allegro MicroSystems hier laut eigenen Angaben Entwicklern nun neue und effiziente isolierte High-Power-Gatetreiber-Technologien mit einigen Vorteilen auf Systemebenen. Er vereint traditionell getrennte Komponenten – den isolierten Gatetreiber und die isolierte Stromversorgung – in einem kompakten und robusten Gehäuse. Dieser Aufbau minimiert EMI-Pfade und vereinfacht die Integration, was zu einer schnelleren Markteinführung, Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen in der Produktion führt.

„Unser Entwicklungsteam hat die Technologie der Übernahme von Heyday Integrated Circuits genutzt, um in kürzester Zeit das erste Bauteil unserer neuen Power-Thru Produktreihe zu entwickeln. Damit unterstützen wir Entwickler dabei, ihre Ziele hinsichtlich Effizienz und Leistungsdichte in Systemen für saubere Energie und Elektromobilität zu erreichen“, sagte Vijay Mangtani, Vice President und General Manager für High-Voltage Power bei Allegro MicroSystems. „Diese neue Serie patentierter, branchenweit einmaliger Lösungen ermöglicht Ingenieuren, kleinere und effizientere Systeme zu entwickeln, während sie die Time-to-Market verkürzen und die Investitionsrendite maximieren.“

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Kein Bootstrap nötig

Laut Angaben des Herstellers ermöglicht der jetzt vorgestellte Gatetreiber im Vergleich mit anderen Lösungen mehr Strom bei 50 Prozent des Footprints bereit zu stellen (und damit Platz auf der Leiterplatte zu sparen), die Stückliste und die Produktionskosten zu verringern sowie auf Bootstrap-Schaltungen und isolierte Stromversorgungen zu verzichten, bei zugleich kleineren Gleichtaktkapazitäten. Zudem verspreche die Technik einen zuverlässigen und skalierbaren Designprozess über verschiedene Plattformen hinweg, ohne dass ein vollständiges Redesign eines Leistungsmoduls erforderlich sei, wenn mit mehreren GaN-FET-Lieferanten zusammengearbeitet wird. (cg)

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