GaN FET TO‑247 для сервоприводных инверторов: GLIT‑RGN65C035 (650 В)

1. Обзор продукта

Краткое содержание:
Целевые объекты GLIT‑RGN65C035высокоэффективные сервоприводы и промышленные электроприводыэта потребность650 Вблокирующая способность,низкое RDS(on), инизкий заряд переключенияв стандартном корпусе TO-247.

• Поставщик:Компания Jiangsu Guanlong Integrated Technology Co., Ltd.
• Тип устройства:650V Super-GaN FET
• Упаковка:ТО-247,Расположение контактов GSD
• Целевое приложение:Трехфазные сервоприводные инверторы и другие силовые каскады управления двигателями.

[Компания Jiangsu Guanlong Integrated Technology Co., Ltd.]

2. Краткие электрические характеристики (вкратце)

Краткое содержание:
В этом разделе собраны основные электрические характеристики и информация о корпусе, которые разработчики сервоприводов обычно проверяют в первую очередь.

2.1 Ключевые параметры

2.2 Корпус и расположение выводов

В GLIT‑RGN65C035 используетсякорпус TO-247сРасположение выводов GSD (затвор–исток–сток)что подчеркивается как благоприятное длявысокоскоростная компоновка и уменьшенная индуктивность контура.

3. Почему GLIT‑RGN65C035 подходит для силовых каскадов инверторов сервоприводов?

Краткое содержание:
Сервоприводные инверторы выигрывают отбыстрое и эффективное переключениеНизкие потери проводимости и предсказуемое коммутационное поведение. GLIT‑RGN65C035RDS(on),Qg,Qrr, иРасположение контактов GSDсоответствуют этим требованиям.

3.1 Быстрое переключение с низким зарядом затвора

Сервоприводы часто работают на более высоких частотах переключения (в пределах допустимых электромагнитных помех и нагрузок на устройство) для уменьшения пульсаций тока и улучшения полосы пропускания системы управления.

• GLIT‑RGN65C035 перечисляеттипичный заряд затвора Qg составляет 28 нКл.что уменьшает:
  • Требуемый ток драйвера ворот
  • Потери при переключении на заданной частоте
• Более низкое значение Qg особенно важно втрехфазные инверторыгде несколько устройств переключаются за один цикл ШИМ.

3.2 Низкие потери проводимости для токов в плечах инвертора

Для трехфазных сервоинверторов среднеквадратичное значение фазного тока может быть значительным, особенно ввысокий крутящий моментилинепрерывный режим работыприложения.

• GLIT‑RGN65C035 определяетRDS(on) (max) = 41 мОм.
• Более низкое значение RDS(on) помогает уменьшить:
  • Потери проводимости в каждой ветви инвертора
  • Повышение температуры перехода при высокой нагрузке
  • Требования к радиатору и системе охлаждения для заданной выходной мощности

СочетаниеНоминальное напряжение 650 Ви41 мОм макс. RDS(on)в корпусе TO-247 обычно подходит длясервоприводы средней мощностипри наличии соответствующей системы теплоотвода.

3.3 Коммутативное и обратное восстановительное поведение

В электродвигателях часто происходит коммутация тока, особенно при управлении с ориентацией поля (FOC) или векторном управлении.

• В списке GLIT‑RGN65C035 указано:
  • Qrr (тип.): 175 нКл
  • Заявление о том, что«диод свободного хода не требуется»для некоторых сценариев использования (информация по каждому устройству).

Более низкий заряд обратного восстановления и присущие GaN свойства могут уменьшить:

• Коммутационные потери
• Переключающее напряжение во время обратного восстановления диода
• Электромагнитные помехи, связанные с жесткими коммутационными событиями.

Однако,Отсутствие внешнего диода зависит от топологии и конструкции..

Дизайнерам следует:

1. Проанализируйте коммутационные сигналы на реальном оборудовании инвертора.
2. Проверьте это.перерегулирование напряженияискачки токаоставаться в пределах возможностей устройства.
3. Убедитесь, что запасы по электромагнитной совместимости и тепловым параметрам приемлемы без использования внешних диодов.

3.4 Высокоскоростная, удобная для использования с GSD схема расположения контактов

ОнРасположение контактов GSDЭто рассматривается как преимущество при проектировании высокоскоростных систем:

• Расположение контактов GSD может быть следующим:
  • Уменьшить индуктивность затворной петли
  • Улучшение качества формы импульса переключения
  • Поддержка более высоких значений dV/dt и dI/dt с улучшенным управлением.

Это особенно важно всервоприводные инверторы, где:

• Качество разводки печатной платы оказывает существенное влияние на электромагнитные помехи и резонанс.
• Разработчикам часто приходится находить баланс между скоростью переключения и уровнем шума, а также перерегулированием.

3.5 Типичное применение в трехфазном сервоприводном инверторе

В стандарте3-фазный сервоприводной инвертор:

• Топология представляет собой6-переключательный мост(трехфазные линии: U, V, W).
• GLIT‑RGN65C035Обычно используется в следующих целях:
  • Высоковольтный выключатель в каждой фазе
  • Низковольтный переключатель в каждой фазе

Ключевые параметры, относящиеся к топологии инвертора:

• ВДСС:650 В
• VTDS (максимальный переходный процесс):800 В
• VGSS:±18 В
• ID непрерывный:
  • 50 А при TC = 25°C
  • 31,5 А при TC = 100°C
• IDM (импульсный):240 А (ширина импульса 10 мкс)

Эти значения помогают определить:

• Стратегия определения максимального напряжения шины постоянного тока и снижения номинальной мощности
• Максимальная фазная сила тока и перегрузочная способность
• Безопасная рабочая зона (SOA) в условиях переходных процессов и неисправностей

4. Тепловые характеристики компактных сервоприводов

Краткое содержание:
Тепловая конструкция сервоприводных инверторов в значительной степени зависит отрадиатор, термоинтерфейс, условия монтажа и окружающая среда.GLIT‑RGN65C035 предоставляет базовые данные по тепловому сопротивлению между переходом и корпусом, а также между переходом и окружающей средой.

4.1 Данные о тепловом сопротивлении

Приведены значения термического сопротивления:

• RθJC (тип.): 0,7 °C/Вт(соединение-корпус)
• RθJA (тип): 40 °C/Вт(переход-к-окружающей среде)

Эти показатели обычно измеряются в стандартизированных условиях и используются в качестве исходных данных длярасчеты потерь и температуры.

4.2 Практические аспекты тепловых расчетов

В реальных корпусах сервоприводов фактическая тепловая эффективность зависит от следующих факторов:

• Размер, материал и ориентация радиатора
• Монтажное давление и качество контакта
• Теплопроводящий материал (ТИМ)свойства и толщина
• Воздушный поток (естественная конвекция против принудительной вентиляции)
• медная зона печатной платы и конструкция системы теплоотвода

Дизайнерам следует:

1. Оцените потери проводимости и переключения, используя наихудший случай RDS(on) и энергию переключения.
2. ИспользоватьRθJC 0,7 °C/Втв сочетании с характеристиками радиатора для оценки температуры перехода.
3. Проверьте температурный режим оборудования в следующих параметрах:непрерывные и перегрузочные рабочие точки.

5. Краткое описание основных характеристик

Краткое содержание:
В этом разделе собрана основная информация об устройстве для быстрого ознакомления или использования в проектной документации и спецификациях материалов.

• Поставщик:Компания Jiangsu Guanlong Integrated Technology Co., Ltd.
• Номер модели:GLIT‑RGN65C035
• Устройство:650V Super-GaN FET
• Упаковка:ТО-247
• Расположение контактов:ГШ

Электрические характеристики:

• ВДС (мин):650 В
• VTDS (максимальный переходный процесс):800 В
• RDS(вкл) (макс.):41 мОм
• Qg (тип):28 нКл
• Qrr (тип):175 нКл
• VGSS:±18 В
• ID (непрерывная строка):50 А при ТК = 25°C; 31,5 А при ТК = 100°C
• IDM (импульсный):240 А (ширина импульса 10 мкс)
• Диапазон рабочих температур TJ:от −55°C до +150°C

6. Контрольный список проектирования для реализации сервоинвертора

Краткое содержание:
Используйте этот контрольный список в качестве отправной точки при проектировании.сервопривод инверторас использованием GLIT‑RGN65C035. Основное внимание уделяетсябезопасные пределы эксплуатации,макет, итепловая конструкция.

1. Ограничения напряжения на затворе

   • ДержатьVGSS в пределах ±18 В макс.включая любые перерегулирования или колебания.
   • Проверьте совместимость драйвера затвора с требованиями к затвору GaN FET.

2. Схема расположения затворных петель

   • Свести к минимумуиндуктивность затворной петли.
   • Разместите драйвер затвора как можно ближе к GLIT‑RGN65C035.
   • Обеспечьте плотный и низкоиндуктивный путь возврата затвора (источника опорного сигнала).

3. Напряжение на коммутационном узле.

   • Проверьте наличие колебаний в коммутационном узле на реальной печатной плате.
   • ГарантироватьНапряжение VDS остается в пределах 650 В в установившемся режиме и 800 В в переходном режиме.в наихудших условиях эксплуатации.

4. Тепловая конструкция

   • Рассчитайте потери проводимости и переключения в течение ожидаемого рабочего цикла и профиля нагрузки.
   • Подберите радиатор, исходя из измеренных вами потерь.RθJC = 0,7 °C/Втв сочетании с характеристиками, определяющими взаимодействие устройства с окружающей средой.
   • Подтвердите этотемпература переходаостается в диапазоне от −55°C до +150°C с соответствующим запасом.

5. Стратегия свободного хода и коммутации

   • Рассмотрите утверждение«диод свободного хода не требуется»какзависит от конструкции.
   • Проверьте работу коммутационного механизма, потери при обратном восстановлении и электромагнитные помехи на вашем инверторном оборудовании.
   • На основании полученных данных определите, требуются ли дополнительные диоды или демпфирующие резисторы.

6. Валидация на системном уровне

   • Проверьте эффективность, тепловые характеристики и электромагнитную совместимость по следующим параметрам:
     • Номинальная нагрузка
     • Условия перегрузки
     • Наихудшие сценарии температуры окружающей среды

7. Часто задаваемые вопросы: GLIT‑RGN65C035 для сервоприводных инверторов

Краткое содержание:
В этом разделе часто задаваемых вопросов рассматриваются распространенные вопросы проектирования и выбора микросхемы GLIT‑RGN65C035 для применения в сервоприводах и системах управления двигателями.

В1: Что такое GLIT‑RGN65C035?

GLIT‑RGN65C035 — это650V Super-GaN FETвКорпус TO-247 с расположением выводов GSDпредоставленоКомпания Jiangsu Guanlong Integrated Technology Co., Ltd.
Он предназначен длябыстрое и эффективное переключение питанияв таких приложениях, каксервоприводные инверторыи другие силовые каскады управления двигателем.

В2: Зачем использовать GaN FET TO‑247 в инверторе сервопривода?

Сервоинверторы выигрывают отнизкие потери при переключении и проводимостидля повышения эффективности и снижения теплового напряжения.
GLIT‑RGN65C035 перечисляетQg (тип.) = 28 нКл,RDS(on) (max) = 41 мОм, иQrr (тип.) = 175 нКлкоторые являются ключевыми параметрами для:

• Снижение потерь при переключении на более высоких частотах ШИМ
• Снижение потерь проводимости в каждой ветви инвертора.
• Повышение общей удельной мощности системы и снижение требований к охлаждению.

В3: Каковы основные ограничения по напряжению и параметрам затвора микросхемы GLIT‑RGN65C035?

Основные ограничения (согласно предоставленным характеристикам) следующие:

• ВДСС:650 В
• VTDS (максимальный переходный процесс):800 В
• VGSS:±18 В

Дизайнеры должны обеспечить, чтобыНапряжение на шине, перерегулирование и управление затвором.оставаться в пределах этих значений при любых условиях эксплуатации и при любых неисправностях.

Вопрос 4: Подходит ли GLIT‑RGN65C035 для высокочастотного переключения?

GLIT‑RGN65C035 имееттипичный заряд затвора составляет 28 нКл.и атипичный заряд обратного восстановления составляет 175 нКл.которые поддерживаютбыстрое и эффективное переключениепо сравнению со многими кремниевыми MOSFET-транзисторами с аналогичным номинальным напряжением.
Фактическая полезная частота переключения зависит от вашихводитель ворот,качество макета,Ограничения электромагнитной совместимости, итермические пределы.

В5: Каких тепловых характеристик я могу ожидать от GLIT‑RGN65C035?

Устройство обеспечивает:

• RθJC (тип.): 0,7 °C/Вт(соединение-корпус)
• RθJA (тип): 40 °C/Вт(переход-к-окружающей среде)

Температура перехода в реальных условиях зависит отпотери, конструкция радиатора, термоинтерфейс и воздушный потокКонструкторам следует сопоставить эти значения с измеренными потерями, чтобы проверить запас по тепловым характеристикам в корпусе целевого сервопривода.

В6: Кто является производителем GLIT‑RGN65C035?

GLIT‑RGN65C035 производится и поставляется компаниейКомпания Jiangsu Guanlong Integrated Technology Co., Ltd.поставщикСверх-GAN полевые транзисторыи соответствующие силовые полупроводниковые приборы.

[Обратитесь в службу технической поддержки компании Jiangsu Guanlong Integrated Technology.]