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Efficient Power Conversion(EPC)、より高効率、より小型、より高速の双方向コンバータ向けに、2 kW、48 V/14 Vで安定化した出力電圧の最新のGaN FET搭載DC-DCリファレンス・デザイン基板を米モノリシック・パワー・システムズと共同開発

Efficient Power Conversion(EPC)、より高効率、より小型、より高速の双方向コンバータ向けに、2 kW、48 V/14 Vで安定化した出力電圧の最新のGaN FET搭載DC-DCリファレンス・デザイン基板を米モノリシック・パワー・システムズと共同開発

EPC9165は、2相、安定化出力電圧で、48 Vと14 Vの間の双方向コンバータです。ピーク効率96.8%で2 kWを供給します。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2月16日、実装面積が小さく、ピーク効率97%で動作する2 kW、2相で48 Vと14 Vの間の双方向コンバータ「EPC9165」を発売したと発表しました。このソリューションは、イーモビリティやライト・モビリティに必要なものなど、高密度で大電力の48 Vのバッテリー・パックに最適です。

このソリューションはスケーラブルです;コンバータ2個を並列接続して4 kWにする、コンバータ3個を並列にして6 kWにする、または、1つの相のみを使って1 kWにすることができます。このアプリケーションでは、出力電圧は14 Vです;ただし、回路構成はハードスイッチングのバック(降圧型)・コンバータなので、出力電圧は12 V〜36 Vの電圧に簡単に調整できます。

リファレンス・デザインのEPC9165は、EPCの最連続電流新世代の100 VのGaN技術を使うGaN FET のEPC2302を搭載しています。EPC2302は、連続電流101 A、パルス電流では390 Aを供給できます。上部が露出した熱的に強化されたQFNパッケージは、ヒートシンクへの放熱を改善します。ヒートシンクへの熱抵抗が0.2℃/Wであり、濡れやすい側面によって、アセンブリの検査が簡素化され、熱サイクルの耐久性が向上します。GaN FETのEPC2302は、オン抵抗RDS(on)が標準値で1.4 mΩ、最大値で1.8 mΩと非常に小さいことに加えて、ゲート電荷QGが標準23 nC、ゲート-ドレイン間電荷QGDが標準2.3 nC、出力電荷QOSS/が標準85 nCと小さく、逆回復電荷QRRはゼロです。このため導通損失とスイッチング損失を低く抑えられます。

リファレンス・デザインEPC9165は、GaN FETに使用するために特別に開発された米モノリシック・パワー・システムズ(MPS)の新しい100 Vの車載用ハーフブリッジ・ドライバMPQ1918を搭載しています。MPQ1918は、光学検査を可能にする濡れやすい側面を備えた小さな3×3 mmのFCQFNパッケージで提供されます。このデバイスのピーク・ソース電流は1.6 Aで、0.2 Ω/1.2 Ωのプルダウン抵抗/プルアップ抵抗を備えているため、スイッチング・エッジが高速な大電力FETを使って、効率を最大化し、電力密度を高めることができます。このデバイスは、他の車載用ハーフブリッジGaNドライバと比べて、より高い効率を提供し、EMI(電磁干渉)雑音を改善し、非常に費用対効果が高くなります。

EPCのCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)は、「GaN FETとICは、48 Vから12 V/14 Vへのコンバータの大きさと重さをさらに削減するために必要な高速スイッチング、小型、高効率を提供します。MPSの100 Vの車載用ゲート・ドライバーとEPCの最初のパッケージ封止のデバイスであるEPC2302を利用することによって、リファレンス・デザインのEPC9165は、イーモビリティのようなスペースと重さが重要な設計において、効率や電力密度を高め、設計を簡素化するソリューションを提示します」と語りました。

「MPSの新しいMPQ1918は、GaN FETの高性能を十分に活用して、大電力ソリューションの効率と電力密度を最大化するように設計されています。EPCは、パワーeGaN FETを提供する主要企業の1社であり、双方向コンバータの効率を改善し、ソリューションのサイズを小型化するために、このソリューションを市場に投入するために協力できることをうれしく思います」とMPSのセールス&マーケティング部門バイス・プレジデントのMaurice Sciammasは述べています。

米国での参考価格と入手方法

デモ・ボードのEPC9165の単価は498.00米ドルで、米Digi-Key社のウエブサイト(https://www.digikey.com/en/supplier-centers/epc)から購入でき、即座に配送されます。

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自動車パワー・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。

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