Allegro 发力四大领域,发布全新GaNFET栅极驱动器
在日前举办的慕尼黑上海电子展(electronica China)上,Allegro MicroSystems(简称Allegro)凭借领先的传感和功率半导体技术及长期积累的行业经验,针对清洁能源、数据中心、新能源汽车和自动驾驶、工业4.0和机器人等热门应用展出了极具竞争力的解决方案,并在慕展上发布了新型power-Thru隔离栅极驱动器AHV85110。该产品具有2倍的功率密度,可实现更简单、更高效系统设计。
记者在展会现场采访了Allegro MicroSystems全球销售高级副总裁Max Glover和应用市场高级总监Ram Sathappan,两位介绍了公司的情况和对中国市场的看法,特别是新发布的隔离栅极驱动器的特点和优势。
▋发力四大领域,服务中国市场
作为百年历史的磁传感器和功率IC解决方案全球领导厂商,Allegro专注于具有确定发展趋势的高增长市场。Max Glover介绍说,Allegro FY23e的销售额9.69亿美元,同比增长26%。Allegro拥有市场领先的技术和产品组合,按照产品划分,磁传感器占公司销售额的62%,功率器件占38%;如果按照应用市场划分,69%销售来自于汽车市场,19%来自于工业领域各类应用,其它行业占12%。。
“中国市场对于Allegro非常重要,2023财年中国市场的销售额占到Allegro的26%,目前已经在上海设有中国区总部,在深圳等地设有支持机构。Allegro的产品主要应用于汽车和工业领域,致力于帮助客户走向更加可持续发展的未来。”Max Glover表示。
从此次展会看,Allegro针对清洁能源、数据中心、工业应用和汽车四大领域,带来了相应的解决方案,旨在帮助中国客户开发出功能更加优异、更加高效节能的系统。
清洁能源方面,针对光伏、风能和其他清洁能源应用,Allegro开发的逆变器、功率转换和管理器件可提供极其紧凑的电流感测解决方案,可用于直流和交流电流感测,并具有嵌入式高压隔离功能。展会期间,Allegro展出了用于清洁能源系统宽带隙(WBG)功率转换的先进解决方案。
数据中心方面,Allegro的风扇电机驱动器能够帮助实现低维护、甚至免维护的“熄灯式”设施,最大程度地减少产生的热量和电力消耗。Allegro还可提供单芯片、小尺寸功率和电流感测传感器,减少外部组件数量,降低研发成本,并缩短上市时间。Allegro介绍了面向下一代数据中心的热管理解决方案。
工业应用方面,Allegro能够提供先进的无刷直流、有刷直流和步进电机驱动器、DC/DC稳压器、LED驱动器以及基于霍尔效应的位置和电流传感器,为工厂自动化提供广泛的解决方案;还可为各种类型的电动自行车、摩托车、电动物流车以及其它交通运输工具提供功率驱动和传感器件,实现高能效、体积紧凑、高性价比的解决方案;Allegro的功率驱动和传感解决方案能够实现体积小巧,可靠性更高,且性能出众的设计,并具有更高能效和更长电池寿命,让电动工具产品获得更大竞争优势。
汽车方面,Allegro认为,电气化的普及以及越来越先进的ADAS功能将是汽车行业的确定趋势。随着政府不断加强的法规调控和电池成本的降低,电动汽车的份额会快速扩大,而每辆电动汽车的电气元件需求量将是传统内燃机汽车的两倍,同时也需要效率更高、体积更小、更容易集成的创新技术。
Allegro推出了大量体积更小、重量更轻、能效更高的功率和传感器半导体器件,迎接汽车行业越来越高程度电气化带来的挑战。Allegro也为ADAS和自动驾驶技术的研发投入了大量资源,能够为客户带来更高性能和出色的安全性,帮助他们构建安全和自动驾驶系统。
Max Glover强调,Allegro致力于帮助汽车和工业领域客户走向更加可持续发展的未来,凭借数十年的牢固客户关系和深厚产业经验,造就了行业众多可信赖的合作伙伴,也形成了对行业技术发展的独特见解。
“Allegro的技术创新不单是超越行业指标和参数,同时也围绕给客户应用带来更多价值。高性能、高可靠性产品保证。所有汽车新部件都需要经过严格认证,公司实行严格的零缺陷文化,同时具有可靠而灵活的汽车级供应链。”他说。
▋实现2倍功率密度,让系统设计更简单、更高效
Ram Sathappan在介绍新型隔离栅极驱动器IC AHV85110时指出,现在,全球清洁能源市场要求汽车和工业领域的功率系统设计师更高效地生产、储存和使用能源,而宽带隙碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)能够在系统级提供明显的效率优势,但也往往伴随着一些集成方面的严峻挑战。
传统栅极驱动器的实现需要隔离栅极驱动器和单独的隔离电源,在系统组装时,驱动器、电源和FET之间的连接可能会带来不必要的噪声,并产生电磁干扰(EMI),从而降低系统性能。而要减轻这些影响可能会带来更多设计复杂性,增大项目进度时间和成本,以及解决方案的体积和重量。
此次推出的新产品是采用Power-Thru集成隔离偏置电源的自供电单通道隔离GaNFET栅极驱动器,是这一产品系列中的首次发布,能够提供2倍功率密度,以及更简单、更高效的系统设计。
“这款隔离栅极驱动器提供了一种能够驱动GaN FET的单封装解决方案,与市场上竞争产品相比,其占位面积减少50%,效率提高了40%。”他说。
据介绍,Allegro享有专利保护且高度差异化的Power-Thru栅极驱动器AHV85110,能够为设计师提供一种全新的高效、高功率隔离栅极驱动技术,实现多种系统级优势。新型栅极驱动器采用创新和独特的技术,将传统上分离的隔离栅极驱动器和隔离电源组合成一个单一、紧凑、牢固的封装。Allegro的全新平台能够最大限度地减少产生EMI的路径,简化系统集成,从而缩短上市时间,同时提高效率,节省生产成本。这是“少即是多(less is more)”的一个完美例证。
Ram Sathappan强调:“AHV85110隔离栅极驱动器经过优化,可在多种应用和拓扑结构中驱动GaNFET。将隔离输出偏置电源集成到驱动器器件中,消除了对任何外部栅极驱动辅助偏置电源或高侧自举的需要。这大大简化了系统设计,并通过减少总共模电容来减少EMI。它还允许在开关电源拓扑中的任何位置驱动浮动开关。”
他介绍说,Power-Thru产品组合中的第一款器件基于之前并购的Heyday Integrated Circuits Heyday的技术,可帮助设计师实现清洁能源和电动运输系统中的效率和功率密度目标,构建体积更小、效率更高的系统,同时缩短产品上市时间,并最大限度地提高投资回报。”
与其他解决方案相比,Allegro独特的Power-Thru技术的优势在于,只需使用50%的设计占位面积(节省PCB空间),便可提供更大功率和更高效率,同时简化系统集成,提高设计效率,缩短上市时间,减少了物料清单(BOM)数量和生产成本。
另外,无需自举电路和隔离电源,同时最大限度减少了共模电容,降低了EMI滤波器设计工作量,有助于提高整体效率。客户在与多家GaN FET供应商合作时,无需完全重新设计电源模块,就能够实现跨平台的可靠、可扩展设计流程。
总之,Allegro全新隔离栅极驱动器提供了一种单封装解决方案,可在占位面积减少50%的情况下提供所需最大功率。全新隔离栅极驱动器的另一个好处是,设计师可充分利用宽带隙高功率密度GaN FET的所有潜能,同时避免其他现有解决方案的设计复杂性。