Transistor GaN de 100 V con diodo Schottky: eficiencia superior en conmutación dura
Figura: Transistor GaN | Fuente: yelettronicaemercati.com
Infineon revoluciona la electrónica de potencia con su nuevo transistor GaN de 100 V y diodo Schottky integrado
La empresa Infineon Technologies ha presentado un innovador transistor de nitruro de galio (GaN) de 100 V, que incorpora un diodo Schottky en configuración antiparalela. Esta integración está diseñada para mejorar significativamente el rendimiento en aplicaciones de conmutación dura, un desafío común en sistemas de electrónica de potencia.
Comprendiendo la conmutación dura y sus desafíos
En los sistemas de conmutación dura, los transistores deben manejar transiciones rápidas entre estados de encendido y apagado, lo que puede generar pérdidas de energía y estrés térmico. Tradicionalmente, los transistores GaN carecen de un diodo de cuerpo, lo que limita su capacidad para conducir corriente en sentido inverso sin incurrir en pérdidas significativas.
La ausencia de este diodo implica que, durante los periodos de conducción inversa, el transistor debe soportar tensiones más altas, lo que puede reducir la eficiencia del sistema y aumentar el calor generado. Además, en configuraciones con tiempos muertos prolongados entre las conmutaciones, estas pérdidas se amplifican, afectando negativamente el rendimiento general.
La solución de Infineon: integración de un diodo Schottky
Para abordar estos desafíos, Infineon ha desarrollado un transistor GaN que integra un diodo Schottky en antiparalelo. Esta configuración permite que el diodo conduzca la corriente inversa durante los tiempos muertos, reduciendo las pérdidas de energía y mejorando la eficiencia del sistema.
El nuevo dispositivo presenta una resistencia de encendido (RDS(on)) de 1,5 mΩ y se encapsula en un paquete PQFN de 3 × 5 mm, lo que facilita su integración en diseños compactos. Aunque Infineon no ha revelado el número de parte ni detalles adicionales, se espera que este transistor se utilice en aplicaciones como convertidores de bus intermedios, rectificadores síncronos en cargadores USB-C y accionamientos de motores.
Ventajas técnicas del transistor GaN con diodo Schottky
La integración del diodo Schottky aporta múltiples beneficios:
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Reducción de pérdidas por conmutación: El diodo Schottky permite una conducción inversa más eficiente, minimizando las pérdidas durante los tiempos muertos.
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Mejora en la eficiencia térmica: Al reducir las pérdidas de energía, se genera menos calor, lo que mejora la gestión térmica del sistema.
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Diseños más compactos: La integración en un paquete PQFN de 3 × 5 mm permite soluciones más pequeñas y ligeras, ideales para aplicaciones portátiles y de espacio limitado.
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Mayor fiabilidad: La reducción de estrés térmico y eléctrico contribuye a una vida útil más prolongada del dispositivo.
Aplicaciones potenciales y futuro del GaN en electrónica de potencia
El nuevo transistor de Infineon es especialmente adecuado para:
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Convertidores de bus intermedios: Donde se requiere alta eficiencia y densidad de potencia.
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Cargadores USB-C: Que demandan soluciones compactas y eficientes para la carga rápida de dispositivos.
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Accionamientos de motores: Donde la conmutación rápida y eficiente es crucial para el rendimiento del motor.
Este avance refleja una tendencia creciente en la industria hacia la integración de componentes para mejorar el rendimiento y reducir el tamaño de los sistemas electrónicos. La tecnología GaN, con su capacidad para operar a altas frecuencias y temperaturas, está posicionada para desempeñar un papel clave en el futuro de la electrónica de potencia.
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