eGaN技術を使ったEPCのアプリケーション

GaN技術は、多くの最終ユーザーのアプリケーションの設計に組み込まれています。世界各地で開催される最高のイベントで、EPCは、GaN技術が私たちの生き方を変える25件以上のアプリケーションを展示します。このシリーズの短いビデオでは、EPCのアプリケーション・エンジニアリングのエキスパートたちが、現在市場に出ている顧客の製品を含む幅広いアプリケーションの中におけるeGaN®のFETとICについてプレゼンテーションしています。

APEC 2018:GaNのアプリケーション

EPCのCEO(最高経営責任者)で共同創立者であるAlex Lidow(アレックス・リドウ)が、APEC 2018のEPCブースで、オンライン・ニュースの米EE World OnlineのLee Teschler氏に、700 W以上を出力可能な48 V〜12 Vの高出力密度の非絶縁型コンバータなどのEPCデモを紹介します。自動運転車に使われる3次元リアルタイムLiDAR(光による検出と距離の測定)画像センサーの検出範囲が表示されています。さらに、携帯電話、ノート・パソコン、モニター、ワイヤレス・スピーカ、スマート・ウォッチ、卓上灯など、さまざまな機器に無線で電力を供給するために、300 Wを出力可能な大電力の共振型無線充電ソリューションを実装した1台のデスクトップもあります。

How eGaN Transistor Technology Improves LiDAR Performance

eGaNトランジスタ技術が、いかにLiDARの性能の高めるか
eGaNトランジスタ技術の大きなアプリケーション領域の一つは、自動運転車やドローンに組み込まれたlidarユニットです。EPCのAlex Lidowは、eGaNがlidarレーザーを強化するために適している理由と、固体レーザーと回転するlidarライダー・ユニットの両方が新しいロボット工学で役に立つ理由について説明します。

Why Gate Drivers are Joining eGaN Transistors on the Same Chip

ゲート・ドライバが同じチップ上のeGaNトランジスタにつながる理由
eGaN技術で製造されたパワー・トランジスタは、1 ns以下でスイッチングできます。このトランジスタを駆動するために必要な回路は、リンギングや他の準最適効果に寄与する多くの寄生素子を含みがちです。EPCのAlex Lidowが説明したように、パワー・トランジスタと同じチップ上にeGaNゲート・ドライバを組み合わせることで、この問題は回避されます。結果として得られるゲート駆動回路/パワー・トランジスタは、CMOSロジック・チップで直接駆動できます。これによって、交流電源コードの必要性を排除したワイヤレス・パワー構成で使われるパワー・エレクトロニクスの設計が単純化できます。

Graphics-Intensive Applications Benefit From Power-Dense eGaN DC-DC Converters

電力密度の高いeGaNのDC-DCコンバータの利点を生かすグラフィックス集約型アプリケーション
720-Wデモの設計は、dc / dcコンバータにeGaNパワー・トランジスタを使う利点を示しています。EPCのAlex Lidowが説明したように、このリファレンス・ボードは、超小型、エネルギー効率96%、1 W当たりわずか6セントのBOM(部品表)コストで、電力密度は1400 W /立方インチに達します。700 kHzで動作するハード・スイッチングのバック・コンバータは、ハイエンドのテレビ・ゲーム、ビットコイン・マイニング(採掘)、およびグラフィックス・プロセッサを集中的に使う他のアプリケーションに対して貢献する電力密度を提供します。

アプリケーションのデモ:

eGaN Technology Changing the Way We Live at APEC 2017

APEC 2017:GaNのアプリケーション
電力変換の主要な会議であるAPEC2017で、EPCは、GaNが「私たちの生き方を変えている」25件以上のアプリケーションを紹介しました。このビデオでは、CEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)が「当社のブースを歩いて」、DC-DC変換のためのEPCの最新世代FET、LiDAR(光による検出と距離の測定)アプリケーション用レーザー・ダイオードを駆動するGaNのパワーを示すデモ、自動車用LEDヘッドライトを駆動するGaN FET、ノート・パソコン用の極めて小さいAC/DC電源アダプタ、同時に複数の機器に無線で電力を供給できる2×3フィートのテーブルトップ(卓上充電器)などのワイヤレス・パワーの各種アプリケーションなど、幅広い用途におけるeGaN FETとICを紹介します。

Cut the Cord!  GaN-Based Wirelessly Powered Tabletop

電源コードを切断しろ! GaNベースの無線充電用テーブルトップ
EPCは、これまでで初めて、複数の機器を同時に充電できるテーブルトップをデモします。このビデオでは、このテーブルトップがノート・パソコン、ビデオ・モニター、Google Home、Amazon Alexa、卓上灯、ベッドサイド・ランプ、携帯電話に電力を供給します。革新的なアンテナ設計に加えて、このテーブルトップの心臓部には、EPCのGaNパワー技術があります。GaNは、私たちの携帯電話だけでなく、私たちの家庭のための無線充電も可能にしています。

GaN Laser Diode Driver for LiDAR

LiDAR用レーザー・ダイオードのGaNドライバ
LiDAR(光による検出と距離の測定)は、周囲の3次元画像や地図を素早く作成するために、パルス・レーザーを使います。自動運転車や拡張現実(AR)システムなどの精度の向上が重要なアプリケーションにおいて、この技術が急速に牽引力を高めています。今日のeGaN® FETとICは、成熟したパワーMOSFETよりも10倍高速にスイッチングできるため、LiDARシステムは、優れた分解能、高速な応答時間、より高い精度を実現できます。

GAN FET vs. MOSFET:  48 V – 1.8 V DC-DC Conversion

GaN FET対MOSFET:48 V入力、1.8 V出力のDC-DC変換
EPCは、最新世代のプロセスで、シリコンMOSFETのパワー素子に再度、大きな打撃を与え、面積とコストを削減すると同時に性能を向上させました。このビデオでは、同等のMOSFETに比べて、電力損失を30%低減し、電力密度を3倍にし、はるかに小さい実装面積で済む100 VのGaN FETとの比較を列挙しています。

GAN FET vs. MOSFET:  150 V – 12 V DC-DC Conversion

GaN FET対MOSFET:150 V入力、12 V出力のDC-DC変換
EPCは、シリコンMOSFETのパワー素子に再度、大きな打撃を与え、面積とコストを削減すると同時に性能を向上させました。このビデオでは、同等のMOSFETに比べて、電力損失を40%低減し、電力密度を3倍にし、実装面積を1/15に小型化した200 VのGaN FETとの比較を列挙しています。

Motor Drive Applications

モーター駆動のアプリケーション
このビデオは、米テキサス・インスツルメンツ社のLMG5200を使う48 V入力で10 A出力の 3相GaNインバータのリファレンス・デザインの例です。GaNソリューションは、ヒートシンクを不要にするより良い熱プロファイルを備え、インダクタンスを小さくすることで面積と重さを削減しています。さらに、損失とトルク・リップルの低減によって、より高精度なモーター制御を実現できます。このリファレンス・デザインの効率は、信じがたい値、98.5%です!

eGaN FETs for Envelope Tracking

包絡線追跡用eGaN FET
現在の固定電力システムと比べて、包絡線追跡は、電力需要を正確に追跡することによって、RF(高周波)パワー・アンプの電力効率を向上させるための電源技術です。包絡線追跡は、基地局の効率を2倍にし、携帯電話の通話時間を長くすることができます。このビデオでは、eGaN FETを利用した60 Wで帯域幅20 MHz、4相のLTE互換の包絡線追跡用デモ・ボードの超高速特性を紹介します。

700 W DCX DC-DC Conversion in Eighth-Brick DOSA Form Factor

1/8ブリックDOSA形状に収めた700 W、DCXのDC-DC変換を可能にするeGaN技術
このビデオでは、DCXモードで動作する700 Wの1/8ブリックDC-DCコンバータを紹介しています。このデモでは、eGaN FETが、窒化ガリウムの優れたスイッチング特性、熱特性、およびサイズが小さいことによって、従来のDC-DCブリックの実装面積で、より高い電力密度を実現できることを示しています。