반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 고효율 와이드 밴드갭(Wide-Bandgap) 기술로 보다 간편하게 이행할 수 있도록 최대 45W 및 150W 애플리케이션을 각각 지원하는 MasterGaN3* 및 MasterGaN5 통합 전력 패키지를 출시했다. 

65W ~ 400W 애플리케이션을 대상으로 하는 MasterGaN1, MasterGaN2, MasterGaN4에 이어 새롭게 추가된 이번 디바이스들은 스위칭 모드 전원공급장치, 충전기, 어댑터, 고전압 PFC(Power-Factor Correction), DC/DC 컨버터 설계 시 최적의 GaN(Gallium Nitride) 디바이스와 드라이버 솔루션을 선택할 수 있도록 유연성을 추가로 제공한다. 

ST의 MasterGaN 개념은 일반 실리콘 MOSFET에서 GaN 와이드 밴드갭 전력 기술로 보다 간편하게 이행하게 해준다. 이 디바이스는 최적화된 고전압 게이트 드라이버와 관련된 안전 및 보호 회로, 그리고 두 개의 650V 전력 트랜지스터를 통합해 게이트 드라이버와 회로 레이아웃 설계 문제를 해결한다. 더 높은 스위칭 주파수를 제공하는 GaN 트랜지스터를 결합한 이 통합 디바이스는 실리콘 기반 설계에 비해 최대 80% 더 작으면서도 매우 견고하고 안정적인 전원공급장치를 구현할 수 있다. 

MasterGaN3 디바이스의 GaN 전력 트랜지스터는 225mΩ 및 450mΩ의 비대칭 온저항(Rds(on))을 제공하기 때문에 소프트 스위칭 및 능동 정류 컨버터에 적합하다. MasterGaN5의 경우, 두 트랜지스터 모두 450mΩ Rds(on)을 제공하며, LLC 공진 및 능동 클램프 플라이백(Active Clamp Flyback)과 같은 토폴로지에 사용할 수 있다. 

다른 MasterGaN 제품군과 마찬가지로 두 디바이스 모두 3.3V ~ 15V의 로직 신호와 호환되는 입력을 갖춰 호스트 DSP나 FPGA, 마이크로컨트롤러 그리고 홀 센서와 같은 외부 디바이스와 간편하게 연결할 수 있다. 로우 사이드 및 하이 사이드 UVLO(Undervoltage Lockout), 게이트 드라이버 인터로킹, 과열 보호, 셧다운 핀 등의 통합 보호 기능도 갖추고 있다. 

각 MasterGaN 디바이스는 설계자가 새로운 전원공급장치 프로젝트를 신속하게 시작하는 데 도움을 주는 전용 프로토타입 보드가 지원된다. EVALMASTERGAN3 및 EVALMASTERGAN5 보드에는 단일 종단 및 보완 구동 회로를 생성하는 회로가 포함돼 있다. 또한, 사용자가 별도의 입력 신호나 PWM 신호를 적용하고, 용량성 부하를 지원하기 위해 외부 부트스트랩 다이오드를 추가하며, 피크 전류 모드 토폴로지용으로 로우 사이드 션트 저항을 삽입할 수 있는 연결 기능뿐만 아니라 조정 가능한 데드타임 생성기가 제공된다. 

MasterGaN3 및 MasterGaN5는 고전압 및 저전압 패드 간의 연면거리가 2mm로 고전압 애플리케이션에 최적화된 9mm x 9mm GQFN 패키지로 현재 생산되고 있으며, 가격은 1,000개 구매 시 MasterGaN3은 6.08달러, MasterGaN5는 5.77달러이다. 

자세한 정보는 www.st.com/mastergan 에서 확인할 수 있다. 

* MasterGaN은 STMicroelectronics International NV나 유럽 및 기타 지역 계열사들의 등록/미등록 상표이다.