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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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Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウム・パワー・トランジスタのモノリシック・ハーフブリッジを発売、48 V入力、12 V出力のPOL(負荷点)コンバータで22 A出力のシステム効率97%以上

Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウム・パワー・トランジスタのモノリシック・ハーフブリッジを発売、48 V入力、12 V出力のPOL(負荷点)コンバータで22 A出力のシステム効率97%以上

この新しい耐圧100 VのハーフブリッジEPC2104によって、EPC2104を使う完全なバック(降圧型)・コンバータのシステム効率は、48 Vから12 Vに変換するときに、スイッチング周波数300 kHz、22 A出力で97%以上、500 kHz、22 Aで97%弱が得られます。

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2015年4月16日、耐圧100 Vのエンハンスメント・モードGaNトランジスタのモノリシック・ハーフブリッジEPC2104」を発売しました。2個のeGaN®パワーFETを単一のデバイスに集積することによって、相互接続インダクタンスとプリント回路基板上に必要になるスペースを削減できるので、トランジスタによって占有される基板面積を半分に減らすことができます。さらに、エンド・ユーザーの電力変換システムの組み立てコストを削減できると同時に、(特により高い周波数において)効率を改善し、出力密度を高められます。

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Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウム・トランジスタのモノリシック・ハーフブリッジを発売、48 V入力で、12 V、20A出力のコンバータでシステム効率97%

Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウム・トランジスタのモノリシック・ハーフブリッジを発売、48 V入力で、12 V、20A出力のコンバータでシステム効率97%

EPC社は、窒化ガリウム・パワー・トランジスタ製品の賞を授与されたファミリーを拡張し、ハーフブリッジ構成の耐圧60 VのEPC2102と80 VのEPC2103を製品化しました。

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22日、エンハンスメント・モード窒化ガリウム・トランジスタのモノリシック・ハーフブリッジ2品種、耐圧60 Vの「EPC2102」と耐圧80 Vの「EPC2103」を発売しました。

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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(EPC)、窒化ガリウムのモノリシック・ハーフブリッジを製品化、28 V入力、1V出力のPOLで効率87%以上を実現

GaNパワーのモノリシック・ハーフブリッジEPC2101は、パワー・システムの設計者に、効率と電力密度を高めるためのソリューションを提供します。完全なバック(降圧型)・コンバータの場合、ディスクリート(個別部品)のソリューションと比べて、トランジスタが占める基板面積を50%削減できると同時に、スイッチング周波数500 kHzで28 Vから1 Vに変換するときに、システム効率は14 Aでほぼ87%、30 Aのときは82%以上です。

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11月18日、耐圧60 Vのエンハンスメント・モードGaNトランジスタのモノリシック・ハーフブリッジEPC2101」を製品化しました。単一のデバイスに2個のeGaN®パワーFETを集積化することによって、デバイスを2個使ったときの配線のインダクタンスやプリント回路基板上に必要な面積が削減できます。この結果、トランジスタによって占有される基板面積を半分にできます。これは、エンド・ユーザーの電力変換システムの組み立てコストを削減できると同時に、(特により高い周波数における)効率と電力密度の両方を向上できます。EPC2101は、高周波DC-DC変換に最適です。

ハーフブリッジEPC2101 に集積した各デバイスの耐圧は60 Vです。上側のFETのオン抵抗RDS(on) は標準値で8.4mΩ、下側のFETのRDS(on) は標準2mΩです。VIN / VOUT比が高いバック(降圧型)・コンバータにおけるDC-DC変換効率を最適化するために、ハイサイドFETのサイズは、ローサイド・デバイスの約1/4にしてあります。EPC2101は、スイッチング速度と熱特性を改善するために、チップスケール・パッケージで提供され、電力密度を高めるために、面積は6.05 mm×2.3 mmと小型です。

開発基板

開発基板「EPC9037」は、面積2インチ×1.5インチ(1インチは2.54cm)で、1個の集積化されたハーフブリッジEPC2101に加え、米テキサス・インスツルメンツ社のゲート•ドライバLM5113、電源回路、バイパス・コンデンサを搭載しています。この基板は、最適なスイッチング特性が得られるようにレイアウトされており、波形測定と効率計算を単純化するために、さまざまなプローブ・ポイントを備えています。

価格と購入方法

モノリシック・ハーフブリッジEPC2101 の1000個購入時の単価は6.92米ドルです。

開発基板EPC9037の単価は137.75ドルです(いずれも米国での参考価格)。

いずれも、Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.jp/suppliers/jp/efficient-power-conversion.page?lang=ja)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、パワー・インバータリモート・センシング技術(LiDAR)続きを読む

Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウムのモノリシック・ハーフブリッジを製品化、48 V入力、12 V出力で効率97%以上を実現

GaNハーフブリッジのEPC2105は、完全なバック・コンバータ・システムの効率と電力密度を改善するソリューションを提供します。スイッチング300 kHzで48 Vから12 Vへの変換時に10 Aで効率がほぼ98%、スイッチング300 kHzで48 Vから1.0 Vへの変換時に14 Aで効率84%が得られます。

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11月13日、耐圧80 Vのモノリシック・ハーフブリッジのエンハンスメント・モードGaNトランジスタ「EPC2105」を製品化しました。単一デバイスに2個のeGaN®パワーFETを統合することによって、相互接続インダクタンスとプリント回路基板上に必要な間隔が除去されます。エンド・ユーザーの電力変換システムのアセンブリ・コストを削減すると同時に、(特により高い周波数での)効率と電力密度の両方を向上できます。EPC2105は、高周波DC-DC変換に最適であり、48 Vから直接、1 Vのシステム負荷への1段の変換が高効率で実現できます。

ハーフブリッジ部品EPC2105内の各デバイスは、耐圧80 Vです。上側のFETのオン抵抗RDS(on)は標準値で10 mΩ、下側のFETは2.3 mΩ(標準値)です。ハイサイドFETの面積は、VIN / VOUT比が大きいバック・コンバータにおいて、効率的なDC-DC変換を最適化するために、ローサイド・デバイスの1/4の面積です。EPC2105は、スイッチング速度や熱特性の改善のためにチップスケール•パッケージで提供され、電力密度を高めるために、面積は、わずか6.05 mm×2.3 mmです。

開発基板

開発基板「EPC9041」は、面積2インチ×1.5インチ(1インチは2.54cm)で、集積化された1個のハーフブリッジEPC2105に加え、米テキサス・インスツルメンツ社のゲート•ドライバLM5113、電源回路、バイパス・コンデンサを搭載しています。この基板は、最適なスイッチング特性が得られるようにレイアウトされており、波形測定と効率計算を単純化するために、さまざまなプローブ・ポイントを備えています。

価格と購入方法

モノリシック・ハーフブリッジEPC2105の1000個購入時の単価は7.17米ドルです。

開発基板EPC9041の単価は137.75ドルです(いずれも米国での参考価格)。

いずれも、Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.jp/suppliers/jp/efficient-power-conversion.page?lang=ja)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、パワー・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。

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

Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウム・パワー・トランジスタの モノリシック・ハーフブリッジを製品化、12 V入力、1.2 V出力の

GaNパワー•トランジスタEPC2100は、パワー・システムの設計者に、完全なバック・コンバータ・システムの効率と電力密度を向上するためのソリューションを提供します。スイッチング500 kHzで、12 Vから1.2 Vに変換するときの効率は、10 Aで93%弱、25 Aで90.5%以上を実現できます。

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9月24日、エンハンスメント・モードGaNトランジスタで初めてのモノリシック・ハーフブリッジEPC2100」を製品化しました。2個のeGaNパワーFETを単一のデバイスに集積化することで、相互接続インダクタンスと、プリント回路基板上に必要なデバイス間の空間が除去されます。最終ユーザーの電力変換システムの組み立てコストを削減できると同時に、効率(特に、より高い周波数において)と電力密度の両方を向上できます。

ハーフブリッジ EPC2100に内蔵した各デバイスの電圧定格は30 Vです。上側(ハイサイド)FETのオン抵抗RDS(on)は、標準値で6mΩ、下側(ローサイド)FETのRDS(on)は標準1.5mΩです。入力電圧/出力電圧の比が大きいバック(降圧型)・コンバータの効率的なDC-DC変換を最適化するために、ハイサイドFETの大きさは、ローサイド・デバイスの約1/4になっています。EPC2100は、スイッチング速度と熱特性を改善するためにチップスケール・パッケージで提供され、電力密度を高めるために、パッケージ面積は6mm×2.3mmと小型です。

「今、設計者は、eGaN技術による製品、すなわち、スペースを節約し、効率を向上し、コストを削減できるモノリシックのeGaNハーフブリッジ・デバイスのファミリーの最初のサンプルを入手できます。電力変換システムがマルチメガヘルツ領域へと拡張すると同時に、システム効率と電力密度を向上するために、ディスクリート(個別)・デバイスの集積化が、ますます重要になります」と、EPC社の共同創立者でCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス•リドウ)は述べています。

開発基板

開発基板「EPC9036」は、面積2インチ×2インチ(1インチは2.54cm)で、集積化された1個のハーフブリッジEPC2100に加え、米テキサス・インスツルメンツ社のゲート•ドライバLM5113、電源回路、バイパス•コンデンサを搭載しています。この基板は、最適なスイッチング特性が得られるようにレイアウトされており、波形測定と効率計算を単純化するために、さまざまなプローブ・ポイントを備えています。

価格と購入方法

モノリシック・ハーフブリッジEPC2100の1000個購入時の単価は5.81米ドルです。

開発基板EPC9036の単価は137.75ドルです(いずれも米国での参考価格)。

いずれも、Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.jp/suppliers/jp/efficient-power-conversion.page?lang=ja)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、パワー・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。

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

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