英飛凌推出兩款全新CoolGaN產品技術

英飛凌科技股份有限公司2024年7月11日宣布推出兩款全新CoolGaN產品技術：CoolGaN雙向開關（BDS）及 CoolGaN Smart Sense。CoolGaN BDS可執行優異的軟／硬切換功能，並在40V、650V和 850V電壓下進行雙向切換，目標應用包括行動裝置USB連接埠、電池管理系統、變頻器及整流器。

CoolGaN Smart Sense產品則提供無損耗電流感測功能，可簡化設計並進一步降低功率損耗，並將電晶體開關功能整合至單一封裝中，非常適合用於消費性USB-C充電器與適配器。

CoolGaN BDS高電壓系列提供650V和850V兩種產品，並配備真實常關型單晶片雙向開關，支援四種操作模式。這些產品採用閘極注入電晶體（GIT）技術，具有兩個搭配基板端子的獨立閘極，以及獨立的隔離控制。其利用相同的漂移區來阻斷兩個方向的電壓，即使重複短路也能展現出色效能。藉由以一個 BDS 取代四個傳統電晶體，將有助於提升應用的效率、密度及可靠度。此外，也能大幅節省成本。這些裝置取代背對背開關用於單相H4 PFC和HERIC變頻器，以及三相Vienna整流器時可最佳化效能。此外也可用於AC／DC或DC／AC 拓撲中的單階AC電源轉換。

CoolGaN BDS 40V為常關型單晶片雙向開關，採用英飛凌內部的肖特基閘極GaN技術。其能夠阻斷兩個方向的電壓，並已透過單閘極與共源極設計進行最佳化，可取代電池供電消費性產品中作為隔離開關的背對背MOSFET。首款40V CoolGaN BDS產品的RDS（on）為6mΩ，後續也將推出一系列產品。與背對背Si FET相比，使用40V GaN BDS 的優點包括節省50%至75%的PCB面積，以及減少50%以上的功率損耗，而且成本更加低廉。

CoolGaN Smart Sense產品具有2kV靜電放電耐受能力，可連接至控制器電流感測，實現峰值電流控制與過電流保護。電流感測反應時間約為200ns（等於或小於常見控制器的遮沒時間），可實現極致相容性。
採用這些裝置有助於提高效率並節省成本。與傳統150mΩ GaN電晶體相比，CoolGaN Smart Sense產品的 RDS（on）較高（例如 350 mΩ），可提供相似的效率和熱效能，但成本更低。此外，這些裝置的尺寸與英飛凌純電晶體 CoolGaN 封裝相容，無須重新配置或修正PCB，使得採用英飛凌GaN裝置更加簡單。

目前已提供6mΩ 的CoolGaN BDS 40V工程樣品，並將於2024年第三季開始提供4mΩ與9mΩ的選項。CoolGaN BDS 650V樣品將於2024年第四季開始提供，850V樣品則將於2025年初提供。CoolGaN Smart Sense 樣品將於2024年8月開始提供。詳細資訊請瀏覽英飛凌官網。