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スイッチング周波数50MHzの高速GaN FETドライバー：日本TI LMG1020、LMG1210

日本テキサス・インスツルメンツは、速度重視のアプリケーション向けに、60MHzローサイドGaN（窒化ガリウム）ドライバー「LMG1020」と最大200VのGaN FET向け50MHzハーフブリッジドライバー「LMG1210」を発表した。

» 2018年03月26日 09時00分公開

[EDN Japan]

2.5ナノ秒、10ナノ秒の伝搬遅延特性を提供

　日本テキサス・インスツルメンツは2018年3月、LIDAR（光検出と測距）や5G（第5世代移動通信）RFエンベロープトラッキングなどの速度重視のアプリケーション向けに、高速のGaN（窒化ガリウム）FETドライバー「LMG1020」「LMG1210」を発表した。現在、サンプルを供給中。1000個購入時の価格は、LMG1020が1.79米ドル、LMG1210が2.19米ドルとなる。

業界最小、最高速（同社調べ）となるGaNドライバーのイメージ

　60MHzローサイドGaNドライバーのLMG1020は、2.5ナノ秒の伝搬遅延特性と1ナノ秒の最小パルス幅を提供。これにより、産業用LIDAR用途で高精度のレーザーを可能した。パッケージは0.8×1.2mmのWCSPで供給され、ゲートループの寄生パラメータや損失を最小限に抑えることができる。

　50MHzハーフブリッジドライバーのLMG1210は、最大200VのGaN FETに対応。スイッチノード容量を1pFに抑え、調整可能なデッドタイム制御機能により、高速DC-DCコンバーター、モータードライブ、Class-Dオーディオアンプ、電力変換アプリケーションなどの効率を最大5％向上できる。CMTI（同相モード過渡電圧耐性）は300V/ナノ秒以上で、システムのノイズ耐性を高めることができる。

　また、デッドタイム制御機能を集積し、電源サイズを最大80％縮小する。パッケージは3.0×4.0mmのWQFNを採用。伝搬遅延特性は10ナノ秒となる。

　スイッチング周波数は両製品とも50MHz。評価モジュール「LMG1020EVM-006」「LMG1210EVM-012」とSPICEモデルも提供している。

宇宙産業用耐放射線パッケージのGaN FETとドライバー
ルネサスエレクトロニクスは、宇宙産業向けに、耐放射線パッケージのGaN（窒化ガリウム）FET「ISL7023SEH」（100V、60A）、「ISL70024SEH」（200V、7.5A）と、ローサイドGaN FETドライバー「ISL70040SEH」を発表した。
GaN半導体をベースとした三相インバーター
日本テキサス・インスツルメンツ（日本TI）は、GaN（窒化ガリウム）半導体をベースとした三相インバーターのレファレンスデザイン「TIDA-00915」を発表した。GaNパワーステージ「LMG3410」を搭載し、24kHz時に99％以上の高効率動作を可能にした。
最大60VのハイサイドNチャネルMOSFETドライバ
アナログ・デバイセズ（ADI）は、最大60Vの電源電圧で動作する、高速ハイサイドNチャネルMOSFETドライバ「LTC7003」を発売した。内蔵のチャージポンプにより、100％のデューティサイクルを可能にした。
GaNに対する疑念を晴らす
新しいMOSFET技術が登場すると、ユーザーは新しいデバイスを接続してどの程度効率が改善されたかを測定します。多くの人が既存の設計のMOSFETをGaNに置き換える際にもこれと同じ方法を使ってしまい、性能の測定結果に失望してきました。GaNの本当の利点を引き出すには、通常、システム設計を変更しなければなりません。GaNを既存のMOSFET技術に対する完全な互換品（ドロップイン置換品）と見なすのではなく、さらなる高密度・高効率設計を実現する手段と捉えるべきです。
負電圧電源をロジック信号でオン／オフする
今回は、ロジック信号によって負電圧電源を素早くオン／オフするときに役立つ回路を紹介する。
ハイサイド・ドライバーでIGBTを駆動
低電力/中電力の電源システムに向けたパルス幅変調（PWM）器とハイサイド・スイッチのインターフェース回路を紹介する。FETを2つ使えば、大電力用途に対応することも可能だ。