EPC Virtual tradeshow

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EPC PCIM 2020

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パネル・セッション、パワーGaN:過去–現在–未来
講演者:Alex Lidow、Ph.D.
7月7日に収録

パネル・セッション、パワー GaN:GaN –デバイス、ゲーム・チェンジャ
講演者:Alex Lidow、Ph.D.
7月8日に収録

モノリシックeGaN ICのパワー段を使った低電圧BLDCモーター駆動インバータ
セッション:ストリーム1:SiとGaNの統合
7月8日に収録

BLDCモーターは人気のある選択肢であり、ロボットやドローンでの用途がますます増えています。このようなアプリケーションには、軽量、小型、低トルク・リップル、精密制御などの特別な要求があります。

これらのニーズに対処するために、モーターに電力供給するインバータは、より高い周波数で動作する必要がありますが、高周波コモン・モードと誘導電流の流れに関連する過度の損失、EMI(電磁干渉)雑音の発生、過度の機械的摩耗を防ぐためにフィルタを追加しなければなりません。

GaN FETとICは、大きな損失を発生させることなく、ハード・スイッチング構成において、はるかに高い周波数で動作する能力を提供します。

GaN FETベースの超薄型DC-DC降圧型コンバータ

コンピュータ、ディスプレイ、スマートフォン、その他の民生用電子機器システムが過去10年間で、より薄く、より大電力になるにつれて、この限られたスペースからより大きな電力を引き出すと同時に、より薄いソリューションという課題に対処したいという需要が高まっています。

この論文では、48 V入力、20 V出力の超薄型パワー・ソリューションに、非絶縁型DC-DCのさまざまな降圧型構成を採用することの実現可能性について検討します。2つの回路構成、つまり3レベルまたは2フェーズのバック・コンバータを選択して、48 V入力、20 V出力で、250 Wの超薄型コンバータを設計します。GaN FETは、コンバータのサイズを小型化し、効率を高めるために使われます。

GaN FETを使った48 V入力、12 V出力で300 Wの 1/16ブリックDC-DCコンバータ

ブリックDC-DCコンバータは、電源モジュールの標準化団体であるDOSA(Distributed-Power Open Standards Alliance)によって標準化されています。この団体は、データセンター、通信、自動車の各産業向けの電力分配システムの互換性と柔軟性の向上を促進しています。

これらのブリック・コンバータは一般的に、他の出力電圧もありますが、公称48 Vを公称12 Vの分配バスに変換するために使われます。形状が決まっているため、トレンドは主に、より高い電力密度に向かっています。

この論文では、最大出力電力が300 W、電力密度が730 W /立方インチの48 V入力、12 V出力のアプリケーション向けに、GaN FETを使った非絶縁型1/16ブリックDC-DCコンバータの設計を紹介します。

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