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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、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, In