Blog dell'azienda Supply Renesas FET driver: driver FET a 3 fasi, driver FET GaN, driver FET Buck sincrono

Supply Renesas FET driver: driver FET a 3 fasi, driver FET GaN, driver FET Buck sincrono

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Soluzioni di driver FET trifase
Le unità FET a tre fasi svolgono un ruolo fondamentale nei sistemi di controllo motore e di conversione di alta potenza.Le unità FET a tre fasi di Renesas controllano in modo efficiente i MOSFET esterni o gli IGBT per una regolazione precisa della velocità del motore e della coppia.

Caratteristiche del prodotto e vantaggi tecnici
La famiglia di driver FET trifase Renesas offre le seguenti caratteristiche eccezionali:
Progettazione altamente integrata: l'integrazione di sei canali di azionamento indipendenti del cancello consente l'azionamento diretto di dispositivi di commutazione di potenza a lato alto e a lato basso in una topologia di ponte a tre fasi,riducendo significativamente il numero di componenti periferici e l'area di PCB.
Supporto per un ampio intervallo di tensione: il range di tensione di funzionamento copre da 8V a 60V DC, rendendolo adatto per applicazioni di azionamento motore in una vasta gamma di sistemi di potenza, tra cui 12V, 24V e 48V.
Capacità di azionamento programmabile: la corrente di azionamento del cancello può essere configurata in modo flessibile tra 0,5A, 1A e 1.5A per soddisfare i requisiti di azionamento dei MOSFET di diversi livelli di potenza e ottimizzare le perdite di commutazione e le prestazioni EMI.
Funzioni di protezione complete: protezione da sovraccarico, protezione da cortocircuito, blocco sotto tensione (UVLO) e protezione da surriscaldamento, ecc.Informazioni diagnostiche dettagliate sono fornite attraverso l'interfaccia SPI per migliorare l'affidabilità del sistema.
Detezione avanzata di corrente: tre amplificatori sensori galleggianti integrati con guadagno programmabile (5, 10, 20 volte) supportano la rilevazione di corrente di fase ad alta precisione,agevolazione dell'implementazione di algoritmi FOC (Field Oriented Control).
Opzioni di interfaccia flessibili: supporta la comunicazione SPI e le modalità di funzionamento autonome, fornisce un'interfaccia di controllo programmabile a 3 o 6 fili, adattandosi ai diversi requisiti di architettura del sistema.

Scenari tipici di applicazione
Le unità FET trifase Renesas sono ampiamente utilizzate nei seguenti settori:
Automazione industriale: per azionare servomotori nei robot industriali, nelle macchine utensili CNC e nelle macchine tessili, fornendo un controllo di posizione di alta precisione e una risposta dinamica rapida.
Elettronica automobilistica: controllo del motore nei sottosistemi automobilistici come il servosterzo elettrico (EPS), le pompe elettriche per l'acqua e i ventilatori di raffreddamento.
Apparecchi domestici ed elettronica di consumo: motori BLDC per compressori di frigoriferi, ventilatori di condizionamento d'aria e elettrodomestici di fascia alta per un funzionamento efficiente.
Nuovo campo energetico: applicabile alla propulsione motrice nel sistema di tracciamento solare e nel controllo del passo dell'energia eolica.

Soluzioni per driver GaN FET
Con il rapido sviluppo dei dispositivi di alimentazione a nitruro di gallio (GaN), c'è una crescente domanda di driver FET GaN ad alte prestazioni.I driver GaN FET di Renesas sono ottimizzati per azionare transistor di potenza GaN migliorati, dando pieno svolgimento ai vantaggi di alta frequenza e di alta efficienza dei dispositivi GaN, e sono adatti per le applicazioni di conversione di potenza ad alta densità e di potenza RF.

Caratteristiche fondamentali del prodotto
La famiglia di driver Renesas GaN FET offre le seguenti caratteristiche tecnologiche:
supporto per la commutazione ad alta velocità: ritardi di propagazione inferiori a 35 ns, precisione di abbinamento del ritardo di 1,5 ns (tipico) e supporto per frequenze di commutazione a livello di MHz,sfruttando appieno i vantaggi dei dispositivi GaN ad alta velocità.
Controllo indipendente del cancello: i driver a lato alto e a lato basso sono progettati con ingressi indipendenti per fornire la massima flessibilità di controllo,e pin di uscita separati consentono un regolare separato delle forze di accensione e di spegnimento.
Forte capacità di azionamento: le correnti di azionamento di picco fino a 1,2 A e la capacità di inondazione fino a 5 A garantiscono una carica/scarica rapida del cancello GaN FET, riducendo le perdite di commutazione.
Diodo bootstrap integrato: il diodo bootstrap 100V integrato semplifica la progettazione del circuito del driver a lato alto,e la funzione di pinza interna a 5 V impedisce che la tensione del cancello superi la massima nominale del GaN FET.
Caratteristiche di pull-down robuste: una configurazione di resistenza pull-down da 0,6Ω e resistenza pull-up da 2,1Ω garantisce un affidabile spegnimento del cancello e previene la conduzione accidentale durante la commutazione.
Pacchetto compatto: pacchetto DSBGA a 12 pin con layout ottimizzato per ridurre al minimo l'inductanza parassitaria per applicazioni ad alta frequenza.

Ambiti di applicazione e benefici
I driver GaN FET di Renesas eccellono nelle seguenti applicazioni:
Convertitori DC-DC ad alta frequenza: convertitori sincroni di buck e boost per alimentatori di server, alimentatori di apparecchiature di comunicazione,e frequenze di commutazione fino a diversi MHz per aumentare significativamente la densità di potenza.
Sistemi di ricarica wireless: dispositivi di alimentazione GaN per il trasferimento di energia ad alta efficienza per supportare gli standard di ricarica rapida.
Elettronica automobilistica: conversione di potenza conforme a AEC-Q100 per caricabatterie di bordo (OBC) e sistemi ibridi leggeri da 48 V.
Amplificazione di potenza RF: driver di amplificatore di potenza RF per stazioni base 5G e sistemi radar.

Soluzioni di driver Buck FET sincroni
I driver FET sincroni sono uno dei componenti chiave nelle applicazioni di conversione di buck DC-DC, e i driver FET sincroni di Renesas, come l'ISL95808HRZ-T,sono ottimizzati per azionare due MOSFET di potenza a canale N in convertitori di buck del raddrizzatore sincrono, che sono ampiamente utilizzati nel mobile computing, nei dispositivi di comunicazione e nell'elettronica automobilistica.

Caratteristiche tecniche e parametri delle prestazioni
 

I driver FET sincronizzati Renesas hanno le seguenti caratteristiche distintive:
Capacità di commutazione ad alta frequenza: supporta frequenze di commutazione fino a 2 MHz per progetti ad alta densità di potenza che riducono le dimensioni dei componenti passivi.
Bassa resistenza di accensione: 0,5Ω di resistenza di accensione e capacità di affondamento di corrente 4A garantiscono una rapida commutazione dei MOSFET di potenza e una riduzione delle perdite di conduzione.
Protezione da guasto adattiva: impedisce la conduzione simultanea di MOSFET di lato alto e basso, migliorando l'affidabilità del sistema.
Progettazione a bassa potenza: la corrente di alimentazione di spegnimento di soli 3μA (a 5V) riduce significativamente il consumo di potenza in standby; la modalità di emulazione dei diodi migliora l'efficienza del carico leggero.
Risposta dinamica rapida: tempi di aumento e di caduta di uscita veloci e bassi ritardi di propagazione ottimizzano le prestazioni di risposta transitoria del convertitore.
Funzioni di protezione integrate: funzione VCC POR (power-on reset) integrata, ingresso PWM a tre stati supporta lo spegnimento dello stadio di alimentazione per una maggiore sicurezza del sistema.
Performance termica ottimizzata: progettata per applicazioni di calcolo mobile che richiedono un'elevata efficienza e prestazioni termiche eccellenti.

Soluzioni di applicazione tipiche
I driver FET sincronizzati Renesas sono utilizzati principalmente nei seguenti scenari:
Potenza del processore mobile: fornisce la regolazione della tensione centrale per i microprocessori mobili Intel® e AMDTM,con un controllore PWM multifase buck per formare una soluzione completa di regolatore di base a un solo stadio.
Conversione DC-DC ad alta corrente: convertitori DC-DC per alta corrente e bassa tensione di uscita (ad esempio inferiore a 1V) per soddisfare le esigenze di potenza delle moderne CPU e GPU.
Fornitura di energia per le apparecchiature di comunicazione: soluzioni di alimentazione efficienti e compatte per dispositivi quali FPGA e ASIC nelle stazioni base e nelle apparecchiature di rete.
Sistemi elettronici per l'automotive: soddisfa i requisiti di livello automotive per la gestione dell'alimentazione dei sistemi di infotainment e dei moduli ADAS installati sul veicolo.