Conversor CC-CC Point of Load operando em 1 mhz utilizando GaNFET

Abstract

Fontes de alimentação são utilizadas pela totalidade de dispositivos eletrônicos, sendo sua função fornecer energia com níveis de tensão e corrente adequadas para o correto funcionamento dos equipamentos. Para isso, em muitos casos, faz-se necessária a conversão desta energia a fim de adequá-la aos níveis desejados. Este trabalho de conclusão de curso apresenta o projeto e desenvolvimento de um conversor CC-CC rebaixador de tensão, operando com 1 MHz de frequência de chaveamento. A utilização desta frequência de chaveamento tem como intuito reduzir o tamanho físico do conversor. Para atingir esta frequência de operação, mantendo níveis aceitáveis de eficiência, são utilizados transistores GaNFET. O conversor atua no esquema Buck Síncrono e converte 12 V para 1 V suportando 30 A de corrente de saída. O controle é realizado pelo circuito integrado TPS53632 e são utilizados três circuitos integrados de estágio de potência LMG5200, ambos fabricados pela Texas Instruments. O circuito integrado LMG5200 conta com dois transistores GaN em arranjo Half-Bridge além de circuito de driver, estes, no mesmo encapsulamento. Os testes realizados com o conversor expressam uma eficiência de pico de 85%, reduzindo para 70% em carga máxima. Além do projeto do conversor, este trabalho aborda os efeitos da utilização de uma alta frequência de chaveamento, bem como, técnicas disponíveis para reduzir estes efeitos.