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Efficient Power Conversion(EPC)、6.78 MHz動作で35 Wを供給するA4WP完全準拠の高効率ワイヤレス・パワー伝送のデモ・キットを製品化

低出力容量、低入力容量、低寄生インダクタンス、小型などのeGaN®FETの優れた特性は、高共鳴でRezence (A4WP) 準拠のワイヤレス・パワー伝送システムの高効率化に最適です。

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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7月14日、デモ用の完全なワイヤレス・パワー伝送キットを製品化しました。耐圧40 V(EEPC9111)または100 V(EPC9112)のワイヤレス・キットは、以下の3つの部品で構成されます。

  • 給電(またはアンプ)基板
  • クラス3のA4WP準拠の給電(または送信)コイル
  • カテゴリー3のA4WP準拠のコイルを搭載した受電(または受信)基板

このシステムは、6.78 MHz(最も低いISM帯)で動作し、直流負荷に最大35 Wまで供給できます。このデモ・キットの目的は、高効率ワイヤレス・パワー伝送向けにeGaN FETを使うときの評価プロセスを単純化することです。EPC9111EPC9112は、75%を超える効率が得られるワイヤレス・パワー・システムを実現しやすくするために、EPC社の窒化ガリウム・トランジスタの高速スイッチング特性を利用します。

ワイヤレス・パワー伝送システムにおけるeGaN FETの価値

無線エネルギー伝送システムの要件は、高効率、低プロファイル、動作条件の変化に対して丈夫であること、場合によっては、軽量であることも含まれます。これらの要件を満たすには、設計を高効率で、大きなヒートシンクなしに高いスイッチング速度で動作できるようにする必要があります。さらに設計は、カップリングや広い範囲の負荷変動にわたって動作することができなければなりません。eGaN FETの高速スイッチング特性は、高共鳴の電力伝送用途に最適です。

高共鳴ワイヤレス・パワー伝送の人気は、特に携帯機器の充電を目的とする用途向けに、急激に高まっています。最終アプリケーションは多様で、モバイル・デバイスの充電から、延命医療装置へ、さらに、安全性が重要な危険な環境へと急速に進化しています。

給電(アンプ)基板

給電基板は、eGaN FET である40 VのEPC2014 (EPC9111)、または100 VのEPC2007 (EPC9112)のいずれかを搭載し、非常に高効率で、A4WP準拠、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)のD級アンプです。

給電基板は、オプションのハーフブリッジ構成(シングルエンド構成の場合)、またはデフォルトでフルブリッジ構成(差動構成の場合)になっており、6.78 MHzでのシステム動作を確実に行うためのゲート・ドライバ(1個または複数)と発振器を備えています。

これらのアンプ基板では、既存の顧客のシステムにおける評価のために、別途、EPC9506EPC9507も用意しました。

給電(送信)コイル

受電コイルだけでなく、給電コイルも、Rezence(A4WP)に準拠しており、6.78 MHzで動作するように事前に調整されています。給電コイルはクラス3、受電コイルはカテゴリー3に準拠しています。

コイルを搭載した受電(受信)基板

受電基板には、フルブリッジ整流器に基づく高周波ショットキ・ダイオードと、フィルタされ安定化されていない直流電圧を供給する出力フィルタを備えています。この受電基板は、2個のLEDを備え、1つ目のLEDは電力が供給されていることを示し、2つ目のLEDは、出力電圧が最大値、すなわち、37V以上に達したことを示します。この受電基板は、ハーフブリッジ整流器として構成することもでき、2出力電圧での動作が可能です。

価格と購入方法

ワイヤレス・パワー伝送のデモ・システムであるEPC9111EPC9112の単価は、いずれも895.00米ドルからとなっています(米国での参考価格)。Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.com/short/dfvbb)で購入でき、即時に配送されます。

追加情報

無線エネルギー伝送のために、eGaN FETを使用した設計についての詳細に興味がある場合、EPC社のフィールド・アプリケーション・エンジニアによる訪問は、http://epc-co.com/epc/Contact/RequestMeeting.aspxでEPCとコンタクトすれば、訪問日程をスケジュールすることができます。

EPC社のeGaN FETに対するこのほかのアプリケーションや設計の情報は、以下を利用できます。