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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)