GaN-транзисторы АО "НИИЭТ" успешно прошли испытания

Выполненные исследования и полученные результаты позволяют предприятиям исключить дорогостоящий этап выполнения научно-исследовательских работ по анализу возможности и перспектив применения транзисторов на основе нитрида галлия (GaN) и сразу приступить к реализации опытно-конструкторских работ по разработке целевой аппаратуры на базе этих изделий.

Московская компания «Инженерные решения» провела испытания силовых GaN-транзисторов ТНГ-К 65020П, разработанных НИИ электронной техники (входит в ГК «Элемент»), на возможность применения в силовых каскадах источников вторичного питания. Для проведения тестирования была разработана тестовая плата.

Основными целями изучения являлись:

Тестирование проводилось в нормальных условиях.

Испытания подтвердили возможность применения изделий АО «НИИЭТ» в силовой преобразовательной технике при использовании с запасом по току стока и напряжению сток-исток. Кроме того, были сформулированы рекомендации по схемотехническим решениям.

Второе испытание прошло в лаборатории преобразовательной техники кафедры электроники факультета радиотехники и электроникиНовосибирского государственного технического университета с целью исследования динамики работы GaN-транзистора.

На базе GaN-транзистора типа ТНГ-КВ 65020 был создан синхронный понижающий преобразователь с платой управления.

Данные испытания включали в себя:

Проверку работоспособности преобразователя на частоте 100 кГц;

Измерение динамических параметров;

Измерение динамических параметров платы управления;

Определение максимальной частоты работы преобразователя опытным путем.

В ходе предварительных испытаний было установлено:

GaN-транзисторы АО «НИИЭТ» можно использовать в качестве силовых ключей в полупроводниковых преобразователях для систем электропитания с высокой удельной мощностью и частотой до 10 МГц.

Особенности конструктивного исполнения транзисторов в корпусах PDFN 10х10 мм позволяют сочетать компактный размер корпуса с возможностью отвода тепла через печатную плату на алюминиевой подложке. Но для лучшего отвода тепла при увеличении мощности следует разместить силовую плату на радиаторе.

Для повышения частоты коммутации рекомендуется использование цифровой системы управления с возможностью программного задания временных параметров управляющих импульсов и мертвого времени.

Данными испытаниями независимые эксперты в области силовой электроники подтвердили заявленные АО «НИИЭТ» характеристики транзисторов и возможность реализации на их основе электронных модулей и блоков с характеристиками, превосходящими возможности традиционных кремниевых транзисторов.

Силовые транзисторы на основе технологии нитрида галлия серии ТНГ-КВ разработаны АО «НИИЭТ» для работы в ключевом режиме. Изделия обладают быстрым и контролируемым временем спада и нарастания. Спектр применения данных транзисторов очень широк. Они будут оптимальны в зарядных устройствах для различных гаджетов и электромобилей, системах управления электродвигателями, системах преобразования электрической энергии для альтернативных источников, системах питания беспроводных устройств и космических аппаратов, робототехнике и даже в медицинских изделиях.

На предприятии работы в области GaN-технологии ведутся уже более 10 лет.

По словам разработчиков, нитрид галлия отличается от кремния повышенной подвижностью электронов и увеличенной электрической прочностью. Это означает, что при одинаковых значениях сопротивления и пробивного напряжения GaN-транзистор имеет меньшие размеры и меньшие межэлектродные емкости по сравнению с кремниевым аналогом. Это обеспечивает вдвое выше удельные токи и на два порядка большие рабочие частоты GaN-транзисторов по сравнению с кремниевыми приборами.

Нитрид-галлиевая (GaN) технология внесена в ключевое направление «Научно-техническое развитие» Стратегии развития электронной промышленности Российской Федерации на период до 2030 года.

Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал

"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"