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低電圧POLコンバータにGaNの利点をもたらすドライバICとFETのマッチング

低電圧POLコンバータにGaNの利点をもたらすドライバICとFETのマッチング

この記事では、12 V入力から1 V出力へのPOL(負荷点)コンバータにおいて、適切なGaN FETドライバと組み合わせてGaN FETを使ったときに得られる特性の改善について説明します。ここで説明する設計例では、台湾uPI Semiconductorのデュアル・チャネル同期整流ドライバICであるuP1966Dを、Efficient Power ConversionのGaN非対称ハーフブリッジFETであるEPC2100と組み合わせて使います。

米How2Power Today誌
2019年12月
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GaNの力と進化、パート5:eGaN FETとICを搭載した低コスト、高効率の12 V入力、1 V出力の POLコンバータの構築

GaNの力と進化、パート5:eGaN FETとICを搭載した低コスト、高効率の12 V入力、1 V出力の POLコンバータの構築

GaNデバイスが性能に貢献する例として、主流のアプリケーションの1つであり、伝統的なシリコンの用途である12 V入力、1 V出力のPOL(負荷点) DC / DCコンバータを検討します。全体で1 W当たり0.20米ドル以下のコスト、電力密度が少なくとも1000 W / 立方インチで、5 MHzにおいてピーク効率78%を実現する12 V入力、1 V、12 A出力のeGaN ICベースのコンバータを紹介します。

米Power Systems Design誌
2019年1月
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Efficient Power Conversion(EPC)、同等の定格のMOSFETに比べて面積が1/8と小型の耐圧40 Vの窒化ガリウム・パワー・トランジスタを発売

Efficient Power Conversion(EPC)、同等の定格のMOSFETに比べて面積が1/8と小型の耐圧40 Vの窒化ガリウム・パワー・トランジスタを発売

GaNパワー・トランジスタのEPC2049は、POL(負荷点)コンバータ、LiDAR(光による検出と距離の測定)、低インダクタンス・モーター駆動向けに、同等の定格のシリコンMOSFETに比べて面積が1/8と小型の40 V、5 mΩのパワー・トランジスタをパワー・システムの設計者に提供します。

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2017年12月19日、POL(負荷点)コンバータ, LiDAR(光による検出と距離の測定)包絡線追跡用電源回路D級オーディオ、および、低インダクタンスのモーター駆動などのアプリケーションに使えるパワー・トランジスタ「EPC2049」を発売しました。EPC2049の定格電圧は40 V、最大オン抵抗RDS(on)は5 mΩ、パルス出力電流は175 Aです。

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Efficient Power Conversion(EPC)、当社のeGaN技術が性能とコストの両方で飛躍的な進歩を遂げたと発表

Efficient Power Conversion(EPC)、当社のeGaN技術が性能とコストの両方で飛躍的な進歩を遂げたと発表

EPC社は、eGaN®FETのEPC2045とEPC2047を製品化し、前世代のeGaNトランジスタに対してチップ面積を半分にした上で、大幅な高性能化を実現しています。

エンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN®)のパワーFETとICの世界的リーダーであるエフィシエント・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2017年3月15日、「EPC2045」(オン抵抗7 mΩ、耐圧100 V)と「EPC2047」(10 mΩ、200 V)を製品化し、市販の窒化ガリウム・トランジスタのコストを下げると同時に、性能を向上したと発表しました。EPC2045のアプリケーションには、48 V入力から負荷への1段のオープン・ラック・サーバー・アーキテクチャPOL(負荷点)コンバータ、USB-C、LiDAR(光による検出と距離の測定)などがあります。200 VのEPC2047の例には、無線充電、マルチレベルのAC-DC電源、ロボット、太陽光発電用マイクロインバータなどがあります。

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APEC2016のハイライト ―― GaN、48 VのPOL、無線充電など!

APEC2016のハイライト ―― GaN、48 VのPOL、無線充電など!

48 VからPOL(負荷点)へ、ワイヤレス・パワー、USB Type-C などの新たに出現したアプリケーションに大きな関心が集まっています。数週間前に、米グーグル社は、データセンターのハードウエアの設計図をオープンソースとして開発するプロジェクトであるオープンコンピュートプロジェクト(Open Compute Project)に参加し、システム全体の効率を向上するために、48 Vの分散電源バスに基づくコンピュータのサーバー・ラックのアーキテクチャを提案しました。48 Vバスは、長い間、あちこちに存在していますが、その方向(および課題)は、48 VからPOL電圧レギュレータまでの高効率化に向かっています。昨年のAPECで、EPC社は、米テキサス・インスツルメンツ(TI)社のGaNモジュールLMG5200(ドライバとFET)と同社の新しいアナログ・コントローラ(TPS53632G)を使用するTI社の48V-to-1V EVM を展示しました。

TI E2E Community
Pradeep Shenoy
2016年3月28日
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48Vから負荷電圧を得る

48Vから負荷電圧を得る

GaNトランジスタを搭載した低電圧DC/DCコンバータの特性を改善:。
一般に入手可能で費用対効果の高い窒化ガリウム(GaN)・パワー・トランジスタの出現は、パワー・エレクトロニクスの新たな時代の始まりです。入力電圧が約48 VDCで負荷電圧が1 VDCと低い既存のデータセンターや通信アーキテクチャのパワー・コンバータに、エンハンスメント・モード窒化ガリウムFET(eGaN FET)デバイスを利用する大きな利点があります。高性能GaNパワー・トランジスタは、従来のSi MOSFETベースのアーキテクチャで得られる効率よりも高くでき、電力密度も高められるので、データセンターや通信システムを強化する新しいアプローチが可能になります。

米Power Systems Design誌
David Reusch博士、John Glaser博士
2016年1月25日
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The eGaN FET-Silicon Power Shoot-Out: Part 2 – Drivers, Layout

eGaN FETs differ from silicon MOSFETs in part because of their significantly faster switching speeds. In the second article of this series, we explore the different requirements for gate drive, layout, and thermal management.

By Johan Strydom PHD, Director of Application Engineering, EPC
Power Electronics Technology
January 1, 2011

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High Step-Down Ratio Buck Converters With eGaN Devices

The intermediate bus architecture (IBA) is currently the most popular power system architecture in computing and telecommunications equipment. It typically consists of a +48 V system power distribution bus that feeds on-board bus converters, which in turn supply power to nonisolated, dc-dc converters. These nonisolated converters generate the low supply voltages required to power the various logic circuits. Because of their proximity to the circuits they power, these converters are commonly referred to as point-of-load converters (POLs).

By Johan Strydom, EPC, El Segundo, Calif. and Bob White, Embedded Power Labs, Highlands Ranch, Colo.
How2Power
November, 2010

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タグ: POLIBS
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