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窒化ガリウム(GaN)集積回路による電力変換の再定義

窒化ガリウム(GaN)集積回路による電力変換の再定義

GaN技術は急速に発展しており、新世代のより高効率、より小型、より低コストの集積回路のプラットフォームとなる新世代のディスクリート・デバイスが頻繁に製品化されています。GaN集積回路は、製品をより小さく、より速く、より高効率にし、設計を容易にします。

米Power Systems Design誌
2021年3月(36ページ)
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EPCのePower Stage集積回路のEPC2152が、権威あるElektra Awardsのファイナリストに選ばれました

EPCのePower Stage集積回路のEPC2152が、権威あるElektra Awardsのファイナリストに選ばれました

EPCのePower™ Stage集積回路のEPC2152が、今年のElektra Awardsのアナログ部門のSemiconductor Product of the Yearのファイナリストに選ばれました。これらの権威ある年間賞は、優れた性能、革新性、および世界の電子産業への貢献に対して、企業や個人を称え表彰するもので、19年以上にわたって実施されています。

企業は、個々の分野にエントリーするよう求められ、自社の製品がいかに革新的であるか、意図されたアプリケーションに既存の製品よりも、いかにうまく対応するか、そして、さらなるアプリケーションや市場をどのように開拓できるかを実証しなければなりません。審査は、業界の専門家から成る独立した偏りのない、多様で豊富な知識を持つ識者によって行われます。現在のCOVIDの制約によって、今年のElektra Awardsのセレモニーは、3月25日にバーチャルで開催され、受賞者はイベント中に発表されます。

EPCのEPC2152は、高密度アプリケーションや、イーモビリティ、ドローン、ロボットのモーター駆動で使われる48 VのDC-DC変換用に設計された80 V、12.5 Aのパワー段ICです。EPC2152は、より高い性能と、より小さなソリューション・サイズを提供し、EPC独自のGaN IC技術を使って、ドライバとeGaN FETのハーフブリッジ・パワー段をワン・チップにしています。ハーフブリッジとして構成されたeGaNの出力FETと共に、入力論理インタフェース、レベル・シフト、ブートストラップ充電、ゲート駆動バッファの各回路がモノリシック・チップに集積されています。これによって、わずか3.9 mm✕2.6 mm✕0.63 mm(10 mm2)と小型のチップスケールLGA封止のデバイスが得られています。

Elektra Awards候補者リスト
2021年2月
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Efficient Power Conversion(EPC)、モノリシックのハーフブリッジeGaNトランジスタ・ファミリーが米Electronic Products誌の「Product of the Year」に選出

Efficient Power Conversion(EPC)、モノリシックのハーフブリッジeGaNトランジスタ・ファミリーが米Electronic Products誌の「Product of the Year」に選出

GaNパワー・トランジスタのワン・チップ・ハーフブリッジ製品EPC2100が、ディスクリート半導体の革新的な進歩に対する賞を受賞。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2015年1月7日、EPCのエンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN®)のモノリシック・ハーフブリッジ・パワー・トランジスタ製品が、米Electronic Products誌の「Product of the Year」賞を受賞したと発表しました。

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Efficient Power Conversion Corporation(EPC)、大電流、高降圧比のバック・コンバータ向け開発基板を製品化

開発基板EPC9016は、40V、33Aのエンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN®)FETの並列動作が特徴で、電流供給能力を67%増やし、最適レイアウト技術が効率を最大化します。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年4月17日、eGaN FETを使う大電流、高降圧比のバック型中間バス・コンバータ(IBC)向けにハーフブリッジ構成の開発基板「EPC9016」を製品化しました。この用途では、1個のハイサイド(制御)用電界効果トランジスタ(FET)と比べて、並列接続された2個のローサイド(同期整流)用FETが、はるかに長い期間導通します。

eGaN FETは、シリコンMOSFETと比べて、電流分割能力が優れているので、並列動作に理想的です。この開発基板は、極めて低いインダクタンスのパッケージに基づいた最適なレイアウトに関するEPCの開発を拡張したものです。ここで使った 最適レイアウト 技術は、電圧のオーバーシュートやEMI(電磁干渉)雑音を低減すると同時に、効率を高めます。

開発基板EPC9016は、耐圧40V、最大出力電流33Aのハーフブリッジ構成のeGaN FET(EPC2015)を、ゲート駆動ICのLM5113と共に搭載しています。このハーフブリッジ構成は、1個のハイサイド・デバイスと並列接続した2個のローサイド・デバイスを備え、非絶縁型の通信インフラ向けのPOL(負荷点)コンバータやバック・コンバータなどの高降圧比のバック・コンバータに最適です。

開発基板は、面積2インチ×1.5インチで、最適なスイッチング特性を得るために、すべての重要な部品を搭載し、最適にレイアウトしてあります。波形測定や効率計算を簡単にできるように、さまざまなプローブ・ポイントも備えています。

開発基板EPC9016には、参照および取り扱いのためのクイック・スタート・ガイド( http://epc-co.com/epc/jp/製品/デモ・ボード/EPC9016.aspx)が含まれています。

開発基板EPC9016の単価は、130米ドルです(米国での参考価格)。Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.com/suppliers/us/efficient-power-conversion.page?&lang=en)で購入でき、即時に配送されます。

eGaN FETの設計情報とサポート:

EPCについて

EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウムに基づいたパワー・マネージメント(電源管理)・デバイスのリーダーです。EPCは、最高のシリコン・パワーMOSFETよりも何倍も優れたデバイス特性を備えたエンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN)FETを初めて製品化しました。 DC-DCコンバータワイヤレス・パワー伝送包絡線追跡、RF伝送、太陽光発電用マイクロ・インバータ、リモート・センシング技術(LiDAR)D級オーディオ・アンプ などの用途で、パワーMOSFETを置き換えられます。

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eGaNは、Efficient Power Conversion Corporation, Inc.の登録商標です。

報道関係の問い合わせ先

Efficient Power Conversion Corporation Joe Engle, 310.986.0350 [email protected] 続きを読む

GaNの利用法:大電流用途向け高速eGaN FETの並列接続

このコラムでは、高速で寄生要素が小さいデバイスを並列接続したときに直面する課題を扱うことによって、大電流出力の用途向けに並列接続したeGaN® FETの能力を評価し、並列化技術の改良を示しました。この設計法の実験的検証では、最適化されたレイアウトにおける並列接続した4つのハーフブリッジが、480W、300kHz、40Aの48Vから12Vへのバック・コンバータとして動作し、35%~100%の負荷に対して、96.5%以上の効率が得られました。この設計法は、従来の並列化方法と比べて、電気的・熱的に優れた特性が得られ、高速GaNデバイスは、より大きな電流の動作向けに効率的に並列接続することができることを実証しました。

EEWeb
著者: Alex Lidow
2014年4月

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