Силовые GaN-транзисторы серии ТНГ-К от НИИ электронной техники

Воронежский НИИ электронной техники запустил в производство серийно выпускаемые силовые транзисторы серии ТНГ-К на основе нитрида галлия в металлокерамических и пластиковых корпусах.

Нитрид-галлиевая технология — одно из наиболее перспективных и быстроразвивающихся направлений в силовой и СВЧ-электронике в мире. Причина этого заложена в свойствах нитрида галлия, значительно превосходящего традиционный для полупроводниковой промышленности кремний по ряду ключевых параметров, таких как ширина запрещенной зоны, критическая напряженность поля и дрейфовая скорость насыщения электронов. Благодаря этому GaN-транзисторы могут работать при более высоких температурах, на более высоких частотах, с большей плотностью мощности и энергоэффективностью, чем кремниевые.

НИИЭТ развивает данное направление уже более 10 лет, а в феврале 2021 года институт анонсировал доступность тестовых образцов новых GaN-транзисторов серии ТНГ-К, предназначенных для работы в качестве ключей в зарядных устройствах потребительской электроники, электромобилей, преобразователях энергии альтернативных источников и схемах электропитания аппаратуры различного назначения. В состав серии входило пять типов приборов (ТНГ-К 10030, ТНГ-К 20040, ТНГ-К 20020, ТНГ-К 45020, ТНГ-К 45030) в металлокерамических корпусах КТ-94.

Одним из преимуществ серии, уникальным для российского рынка производства ЭКБ, является то, что данные транзисторы — нормально закрытые. Это упрощает схемотехнику драйвера затвора, поскольку приборы такого типа не требуют отрицательного смещения на затворе для перевода транзистора в закрытое состояние. В сочетании с тем, что нитрид-галлиевые транзисторы, работая на более высоких частотах переключения, позволяют применять в конструкциях импульсных источников питания конденсаторы меньшей емкости, более простая схемотехника управления делает возможным существенное сокращение габаритов устройства при сохранении его энергетических параметров. Этому способствуют и высокие значения КПД GaN-транзисторов, в случае серии ТНГ-К достигающие 97–98%.

Транзисторы ТНГ-К неоднократно демонстрировались на крупнейших российских выставках электронной и радиоэлектронной промышленности, где вызывали большой интерес со стороны посетителей. В апреле прошлого года образцы этой серии — уже в пластиковых корпусах — получили официальное признание со стороны экспертов отрасли: они принесли АО «НИИЭТ» первое место в конкурсе Electronica-2022 в категории «Силовая электроника».

Теперь предприятие освоило серийное производство транзисторов серии ТНГ-К как в металлокерамических, так и в пластиковых корпусах, причем за прошедшее время специалистам НИИЭТ удалось увеличить напряжение пробоя сток-исток приборов до 900 В, тогда как данный параметр в указанной серии изначально ограничивался 450 В.