Durch die GaN-Technologie können die Geräte mehr Leistung verarbeiten, obwohl sie kleiner, leichter und energieeffizienter sind. Anwendungen sind Smartphone-Schnellladegeräte, kabellosen Ladegeräte und USB-PD-Kompaktnetzteile für PCs und Gaming-Produkte, Sonnenenergie-Speichersysteme, unterbrechungsfreien Stromversorgungen sowie High-End-OLED-Fernsehgeräte und Server-Clouds.

Als erstes Produkt der Plattform bringt ST den MasterGaN1, der zwei als Halbbrücke verschaltete Leistungstransistoren sowie integrierte High-Side- und Low-Side-Treiber enthält. Die Produktion des MasterGaN1 in einem 9mm x 9mm x 1mm GQFN-Gehäuse hat bereits begonnen. Der Baustein kostet 7,- US-Dollar (ab 1.000 Stück) und ist über Distributoren verfügbar.

Als Starthilfe für Stromversorgungs-Projekte ist ein Evaluation Board verfügbar.

Technische Details

Die MasterGaN-Plattform basiert auf den 600-V-Gatetreibern der STDRIVE-Reihe sowie auf HEMTs (High-Electron-Mobility Transistors) auf GaN-Basis. Das 9mm x 9mm große GQFN-Gehäuse weist eine über 2mm lange Kriechstrecke zwischen den Hochspannungs- und Niederspannungs-Pads für Anwendungen mit hohen Spannungen auf. Die Bausteinfamilie wird unterschiedlich große GaN-Transistoren (mit verschiedenen RDS(on)-Werten) umfassen und in Form pinkompatibler Halbbrücken-Produkte angeboten werden, die Entwicklern das Skalieren von Designs mit geringfügigen Modifikationen an der Hardware erlauben.

Dank geringer Einschaltverluste und der wegfallenden Sperrverzögerung der Body-Diode – beides kennzeichnende Merkmale von GaN-Transistoren – sorgen die Produkte laut Hersteller für einen herausragenden Wirkungsgrad und eine allgemeine Steigerung der Leistungsfähigkeit in Topologien wie Sperrwandlern, Durchflusswandlern mit aktiver Klemmung, Resonanzwandlern, brückenlosen Totem-Pole-PFC-Lösungen (Leistungsfaktor-Korrektur) und weiteren hart oder sanft schaltenden Topologien in AC/DC- und DC/DC-Wandlern sowie DC/AC-Wechselrichtern.

Der MasterGaN1 enthält zwei selbstsperrende Transistoren mit exakt übereinstimmenden Timing-Parametern, einem Grenzstrom von 10A und einem Einschaltwiderstand (RDS(on)) von 150mΩ. Die Logikeingänge sind kompatibel zu Signalen von 3,3V bis 15V. Zur den Schutzfunktionen gehören eine high- und low-seitige Unterspannungssperre, eine Verriegelungsfunktion (Interlock), ein spezieller Shutdown-Pin und ein Überhitzungsschutz.