Nouveau Gate Driver ultra-haute vitesse de ROHM : maximisation de la performance des dispositifs GaN

Un Gate Driver leader de sa catégorie*, opérant dans les nanosecondes, contribue à de plus grandes économies d’énergie et à la miniaturisation dans les applications LiDAR et les data centers.

Willich-Münchheide, Allemagne, 8 novembre 2023 – ROHM a développé un Gate Driver, le BD2311NVX-LB. Cet IC est optimisé pour les dispositifs GaN et atteint des vitesses de commande de l’ordre de quelques nanosecondes (ns), capacité idéale pour la commutation GaN haute vitesse. Cela a été facilité par une compréhension en profondeur de la technologie GaN et par la recherche continuelle d’une haute performance des Gate Driver. Le résultat : une commutation rapide avec une largeur d'impulsion entrante minimale de 1,25ns contribuant à miniaturiser les applications, à les rendre plus efficaces en énergie et plus performantes. (Fig. 1) Ces dernières années, les améliorations d’efficacité de la conversion de puissance, avec réduction de taille simultanée des unités d’alimentation électrique dans les systèmes serveurs, sont devenues des facteurs importants face au nombre croissant de dispositifs composant l'Internet des objets. Cette évolution dicte d’autres progrès dans le secteur des dispositifs de puissance. Simultanément, le LiDAR, qui est utilisé non seulement dans la conduite autonome mais aussi dans la surveillance des équipements industriels et des infrastructures sociétales, exige de disposer d’une lumière laser pulsée à haute vitesse pour continuer à améliorer la précision de la reconnaissance. Vu que, parallèlement à l’introduction de dispositifs GaN, ces applications requièrent l’emploi de dispositifs commutant à haute vitesse, ROHM a développé un Gate Driver ultra-haute vitesse qui maximise la performance des GaN. ROHM va plus loin et continue à lancer des produits WLCSP de plus petite taille pour soutenir une plus forte miniaturisation. Vu que les dispositifs GaN craignent les surtensions en entrée, ROHM a développé une méthode unique en son genre pour supprimer les surtensions et l’a implémentée dans ce driver. De surcroît, le dispositif GaN optimal peut être sélectionné en ajustant la résistance d’entrée en fonction des exigences de l’application. ROHM offre également une gamme de dispositifs GaN appelée EcoGaN™ qui contribue ainsi à une société durable via des solutions de puissance lorsqu’elles sont combinées avec des Gate Driver qui maximisent leur performance. Le Gate DriderBD2311NVX-LB – doté d’une fonctionnalité exceptionnelle supprimant la surtension lorsque utilisé avec les produits ROHM EcoGaN™ – continue de simplifier la conception et d’améliorer la fiabilité de l’application. (Fig. 2 + 3) Commentaires du professeur Yue-Ming Hsin, du département Génie électrique à la National Central University, (Taiwan) « On s'attend à ce que les dispositifs GaN puissent, mieux que le silicone, démontrer leurs performances dans la plage des hautes fréquences. Dans les applications impliquant des commutations de puissance telles que les convertisseurs DC-DC et AC-DC, et dans les applications avec LiDAR, la performance des dispositifs GaN peut contribuer à miniaturiser les applications, à les rendre plus efficaces en énergie et à accroître leurs performances. D’un autre côté, pour démontrer la performance des dispositifs GaN, les Gate Driver permettant une commutation à haute vitesse tout en tenant compte de la faible tension pilote des GaN HEMT jouent un rôle essentiel. Nous avons par conséquent porté notre attention sur ROHM, société qui vise à maximiser la performance des dispositifs GaN en développant une technologie optimisée pour les Gate Driver. Le professeur Yu-Chen Liu (National Taipei University of Technology) et le professeur Chin Hsia (Chang Gung University), qui travaillent ensemble sur le même projet, ont testé l’IC de ROHM, le BD2311NVX. Les résultats ont montré que le BD2311NVX présentait un temps de montée plus court et une résonnance plus faible à une fréquence de commutation de 1 MHz pour les convertisseurs Buck et Boost converteurs, comparé à d’autres Gate Driver. Le temps de montée réduit de cet IC aidera à maximiser la réduction des pertes à la commutation, ce qui constitue un avantage des GaN. Nous nous réjouissons aussi des solutions GaN de ROHM, qui ont des atouts dans les technologies analogiques des alimentations électriques et des drivers. » Exemple d’application LiDAR (Fig. 4) Gamme de produits (Fig. 5) Exemples d’applications • Circuits pilotes pour LiDAR (p. ex. pour l’équipement industriel, la surveillance des infrastructures) • Circuits convertisseurs DC-DC dans les data center, les stations de base, etc. • Recharge sans fil des appareils portables • Amplificateurs audio de classe D, etc. (Fig. 6) Informations sur la vente en ligne Date de lancement des ventes : Septembre 2023 Distributeurs en ligne : Farnell, DigiKey et Mouser Les IC seront proposés chez d’autres distributeurs en ligne au fur et à mesure qu'ils deviendront disponibles. N° de référence applicable : BD2311NVX-LB Conceptions de référence Les conceptions de référence pour les LiDAR intégrant ces nouveaux produits avec l'EcoGaN™ ROHM en 150 V et les diodes laser haute puissance sont maintenant disponibles sur le site web de ROHM. Ces conceptions peuvent être utilisées pour réduire la charge de développement. (Fig. 7) N° de réf. des conceptions de référence : REFLD002-1 (circuit à onde carrée), REFLD002-2 (circuit résonant) https://www.rohm.com/reference-designs/refld002 EcoGaN™ Cette marque se réfère à la nouvelle gamme d’appareils GaN ROHM qui contribuent aux économies d'énergie et à la miniaturisation en maximisant les caractéristiques GaN pour réduire la consommation d’énergie des applications, la taille des composants périphériques et simplifier les conceptions en utilisant moins de pièces. EcoGaN™ est une marque commerciale ou marque commerciale déposée de ROHM Co., Ltd. Profil du professeur Yue-Ming Hsin Né à Tainan sur l'île de Taiwan en 1965, le Dr Hsin détient un Bachelor of Science de la National Central University, un Master of Science de la National Chiao Tung University et un PhD de l'Université de Californie à San Diego (génie électrique). Actuellement professeur au département Génie électrique de la National Central University (NCU) à Taiwan, il est également l'éditeur international à la fois de l'Applied Physics Express (APEX) et du Japanese Journal of Applied Physics (JJAP). Ses centres d'intérêts en tant que chercheur sont le développement de dispositifs et de circuits basés sur des hétérostructures et des semiconducteurs à large bande interdite. Carrière 1997 : Il rejoint ANADIGICS, Inc. à Warren, NJ (devenue Coherent Corp.). Il développe des GaAs MOSFETs et pHEMTs pour les communications sans fil et par fibre optique. 1998 : Il rejoint la faculté de Génie électrique à la National Central University. 2004-05 : Chercheur invité par l'Université de l'Illinois à Urbana Champaign. 2016-17 : Professeur invité par l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA). 2019-22 : Directeur du Centre de recherche optique à la National Central University (NCU). Visitez le site web de ROHM pour de plus amples informations https://www.rohm.com/news-detail?news-title=2023-11-08_news_gate-driver&defaultGroupId=false *Étude ROHM du 8 novembre 2023

À propos de ROHM Semiconductor ROHM Semiconductor est une entreprise mondiale affichant au 31 mars 2023 un chiffre d’affaires de 507,8 milliards de yens (3,9 milliards US Dollar) et qui compte plus de 23 700 employés. La société développe et fabrique une vaste gamme de produits allant des diodes et MOSFET SiC, des circuits intégrés analogiques comme les Gate Driver et les Power Management ICs, jusqu’aux transistors et diodes de puissance et composants passifs. Les produits hautement performants de ROHM sont fabriqués dans des usines à la pointe de la technologie au Japon, en Allemagne, en Corée, en Malaisie, en Thaïlande, aux Philippines et en Chine. ROHM Semiconductor Europe a son siège social près de Düsseldorf, d’où elle officie pour la région EMEA (Europe, Moyen-Orient et Afrique). Pour plus d’informations, veuillez consulter le site www.rohm.com