Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mitronik
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

20 milionów powodów, by korzystać z elementów GaN

ghost666 10 Sty 2019 16:33 756 9
  • 20 milionów powodów, by korzystać z elementów GaN
    Naukowcy zajmujący się urządzeniami półprzewodnikowymi mocy od dawna skupiają się na cieple - nie na tym, jak je generować, ale jak minimalizować ilość ciepła, które te układy generują. Tranzystory MOSFET i moduły IGBT osiągnęły w zasadzie już swoje maksymalne parametry fizyczne, ale nadal nie są one zadowalające dla przemysłu, który chciałby konstruować wydajniejsze energetycznie przetwornice etc.

    Spowodowało to szybki rozwój nowych topologii i sztuczek, pozwalających na zwiększenie wydajności czy gęstości mocy w układach przy zachowaniu wysokiej niezawodności. Jednakże inżynierowie robili to niechętnie, ponieważ wszyscy chcieli, by najpierw otrzymać zoptymalizowane tranzystory.

    Wiele lat później zaczęły się wreszcie pojawiać nowe rodzaje tranzystorów. Urządzenia półprzewodnikowe wykonane z azotku galu (GaN) oferują niespotykane parametry elektryczne. Tranzystory polowe z GaN, jakie w tym roku do swojej oferty dodał Texas Instruments, oferują imponujące napięcia pracy - 600 V i posiadają zintegrowane sterowniki oraz systemy zabezpieczające. Układy takie jak LMG3410R070, LMG3411R070 oraz LMG3410R050 mogą pracować z częstotliwością przełączania na poziomie kilku megaherców i są w stanie dostarczać wiele kilowatów mocy. Dzięki temu systemy zasilania mogą być mniejsze i wydajniejsze niż kiedykolwiek.

    Przed wprowadzeniem do handlu nowych układów, inżynierowie Texas Instruments poświęcili ogromną ilość czasu na testowanie nowych układów. Nowym tranzystorom GaN poświęcono dwadzieścia milionów godzin, by zapewnić, że są one odpowiednio niezawodne.

    TI od zawsze było na przedzie rozwoju elektroniki i teraz, implementując nowoczesne metodologie testowania układów elektronicznych, zapewnili, że oferowane przez nich tranzystory z azotku galu spełnią wymagania, związane z pracą w nawet najcięższych warunkach. Aby było to możliwe, inżynierowie musieli rozszerzyć metodologie stosowane przy analizie krzemowych układów o dodatkowe testy związane z faktem, iż układy te mają pracować w jeszcze trudniejszych warunkach.

    Układy GaN badane są w czterech kategoriach testów:

    * Niezawodność układów: decyduje o tym, jaki będzie czas życia układ; jest zależne od tego, jak zaprojektowano układ.
    * Wytrzymałość w aplikacji: sprawdza jak układ działa w warunkach przyspieszonego starzenia, co ma emulować realistyczne warunki.
    * Produkcja: sprawdzenie tego, na ile zoptymalizowany jest proces produkcji układu i jakie są możliwe usprawnienia.
    * Kwalifikacja JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council - Komitet Inżynierii Urządzeń Elektronowych): zestaw testów narzucanych przez międzynarodowe normy JEDEC dla układów elektronicznych.

    Testy nowych układów trwały 20 milionów godzin i pozwoliły potwierdzić, że są one tak niezawodne i wytrzymałe jak chce tego przemysł. Dodatkowo, w 2017 roku, JEDEC wprowadził do użytku nową normę JC-70.1, która pozwoliła na standaryzację testów urządzeń elektronicznych wykonanych z azotku galu. Między innymi dzięki tym testom wreszcie możliwe stało się stworzenie idealnego tranzystora, który zaspokoi wymagania inżynierów-elektroników.

    Źródło: http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2018/11/08/20-million-reasons-to-use-gan

  • Mitronik
  • #2 10 Sty 2019 19:38
    Luklukowaty
    Poziom 18  

    Tranzystory GaN Texasa są według mnie idealne do zasilaczy sieciowych ponieważ mają zintegrowany driver z tranzystorem. Do zastosowań falownikowych lub bardziej skomplikowanych uważam że lepsze są produkcji GanSystems na 650V. Ich podstawową zaletą to super nisko indukcyjna obudowa (i mała przy okazji). Do niskich napięć nic nie przebije EPC. Oprócz parametrów, pięknych obudów to mają też wersje z driverami oraz w układzie podwójnym. Tranzystory GaN Infineona uważam za porażkę jeżeli chodzi o obudowy oraz parametry no i ledwie 600V. Transmorph jest dobry dla lubiących stare nóżkowe rozwiązania ale przez to też mi się nie podoba (duża indukcyjność). VisIC Technologies niby są ale jakoś ich oferta jako całość nie trzyma się kupy. Teledyne to "przebity" GaN Systems. Chciałbym dorwać jeszcze produkty Navitas Semiconductors bo wydaje mi się że są lepszą alternatywą dla TI ale nie umiem się z nimi skontaktować (może ktoś z Was mi pomoże?) Panasonic niby ma ale chyba traktują to jako ciekawostkę i się nimi nie interesowałem. To tak w skrócie o GaN'ach.

  • Mitronik
  • #3 10 Sty 2019 21:23
    kris-644
    Poziom 21  

    Witam.
    Cieszy to człowieka taka nowoczesność. Tylko ciekawi mnie jedna sprawa .
    20 milionów godzin trwały testy ?
    To ile lat to trwało .
    Przepraszam jeśli jest to głupie pytanie .

  • #4 10 Sty 2019 21:38
    Jawi_P
    Poziom 33  

    kris-644 napisał:
    Cieszy to człowieka taka nowoczesność. Tylko ciekawi mnie jedna sprawa .
    20 milionów godzin trwały testy ?

    Mogły trwać 1 rok, jeśli wykonano testy równoległe na ponad dwóch tysiącach tranzystorów.
    Przecież nikt nie katował jednego tranzystora.

  • #5 10 Sty 2019 22:38
    kris-644
    Poziom 21  

    Hmm.
    Wyroby z piłeczek ping pongowych też są testowane w takim razie miliony godzin. Teraz już wiem , dlaczego super diody led w TV LED działaja max 3 lata - bo jest ich powiedzmy 100 szt , wiec czas pracy wydłuża się , jak np czas życia Psa wg lat człowieka 1 do 7 .
    He .
    Przepraszam jeszcze raz za głupie rozumowanie :)

  • #6 11 Sty 2019 07:44
    odalladoalla
    Poziom 18  

    kris-644 napisał:
    Witam.
    Cieszy to człowieka taka nowoczesność. Tylko ciekawi mnie jedna sprawa .
    20 milionów godzin trwały testy ?
    To ile lat to trwało .
    Przepraszam jeśli jest to głupie pytanie .

    Doba ma 24 godziny,
    rok ma 365 dni (średnio więc tyle przyjmijmy),
    24*365=8760 godzin
    100 lat*8760 godzin ---> mało choć nie istniała jeszcze ta firma 876.000
    1000 lat*8760 godzin 8.760.000 właśnie jesteśmy w średniowieczu choć i tak mało
    2000lat nie narodził się jeszcze chrystus...i jeszcze mało...
    2283,105022831050228310502283105 lat temu to chyba jeszcze za Nerona zaczęli testy !
    Tak radosna twórczość działów marketingu działa, badali jeden "wafel" przez 100 godzin a później ekstrapolowali w daleką przeszłość.
    Takie "numery" już robili z LED i 50 000 godzin żywotności, a ile naprawdę działają można się przekonać naocznie dreptając z reklamacją do sklepu.

  • #7 11 Sty 2019 08:24
    Jawi_P
    Poziom 33  

    odalladoalla napisał:
    Takie "numery" już robili z LED i 50 000 godzin żywotności, a ile naprawdę działają można się przekonać naocznie dreptając z reklamacją do sklepu.

    Jakie numery? Tyle diody świecą.
    W warunkach jakie podaje producent w DS. I jestem przykładem użytkownika takich diod.
    Czy wyście się w ogóle urwali z choinki? Liczycie testy produktu dla jednej sztuki w danym czasie?
    Marketing TI podaje liczbę godzin, bo nie zakłada, że inżynier do którego oferty są kierowane przecież, nie wyskoczy z argumentami jak z Waszymi :)
    Dla niektórych TI powinno poprzestać na informacji jakie to fajne tranzystory ;)
    Luklukowaty napisał:
    Tranzystory GaN Texasa są według mnie idealne do zasilaczy sieciowych ponieważ mają zintegrowany driver z tranzystorem.

    Pytanie, co my dzisiaj nazywamy tranzystorem. Nawet podwójny tranzystor ma swoje określenie dla odróżnienia jako Darlington, a to co pokazało TI i inni w podobnych produktach, to w moim przekonaniu już nie tranzystor. Raczej driver ze zintegrowanym tranzystorem. Ale to takie semantyczne dywagacje :)

  • #8 11 Sty 2019 09:20
    krzysiek_krm
    Poziom 34  

    Pozwolę sobie wtrącić trzy grosze.

    kris-644 napisał:
    20 milionów godzin trwały testy ?
    To ile lat to trwało .

    Należałoby pogadać z technologami półprzewodników, którzy (prawdopodobnie) nic by nie powiedzieli, zasłaniając się tajemnicą. Jednak duzi producenci (na przykład półprzewodników) mają różne swoje cwane sposoby na "przyspieszenie upływu czasu" podczas testów. Te przewidywane czasy działania są rzecz jasna pewną ekstrapolacją, jednak dosyć wiarygodną - ot po prostu lata doświadczeń firm gigantów.

  • #9 11 Sty 2019 17:32
    odalladoalla
    Poziom 18  

    Jawi_P napisał:

    Jakie numery? Tyle diody świecą.
    W warunkach jakie podaje producent w DS. I jestem przykładem użytkownika takich diod.
    Czy wyście się w ogóle urwali z choinki? Liczycie testy produktu dla jednej sztuki w danym czasie?
    Marketing TI podaje liczbę godzin, bo nie zakłada, że inżynier do którego oferty są kierowane przecież, nie wyskoczy z argumentami jak z Waszymi :)
    Dla niektórych TI powinno poprzestać na informacji jakie to fajne tranzystory ;)

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=12389895#12389895
    Żadna z nich nigdy nie świeciła tyle, duża grupa świeciła dużo krócej i na podstawie "ilości padnięć i zmiany natężenia strumienia" wnioskowano iż proces będzie postępował liniowo, nie zmierzono a :domniemano:

    Edytowałem z własnych wynurzeń

  • #10 12 Sty 2019 18:12
    omin172
    Poziom 12  

    Gdyby zamiast godzin zastosowali sekundy, to powodów byłoby 3600 razy więcej xDDD.