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Efficient Power Conversion(EPC)、GaN FETを使った最高密度のDC-DCコンバータで最高スイッチング周波数2 MHzを実現、米アナログ・デバイセズと協力

Efficient Power Conversion(EPC)、GaN FETを使った最高密度のDC-DCコンバータで最高スイッチング周波数2 MHzを実現、米アナログ・デバイセズと協力

EPCと米アナログ・デバイセズは、EPCのGaN FETを駆動するために完全に最適化された新しいアナログ・コントローラを使ったリファレンス・デザインを製品化しました。アナログ・デバイセズの新しい同期GaNバック(降圧型)・コントローラLTC7890とEPC(Efficient Power Conversion)の超高効率eGaN® FETの組み合わせによって、最高2 MHzのスイッチング周波数が可能になり、高電力密度で低コストのDC-DC変換が実現できます。

EPC(Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は3月9日、入力電圧9 V~24 Vを3.3 V~5 Vの出力電圧に変換し、最大15 Aの連続電流を2つの出力に供給するスイッチング周波数2 MHzのデュアル出力同期バック(降圧型)・コンバータのリファレンス・デザイン基板「EPC9160」を製品化したと発表しました。スイッチング周波数が高いため、コンバータのサイズは非常に小さく、2出力で面積は、わずか23 mm×22 mmであり、コイルの高さは、わずか3 mmです。

高密度と薄型の設計に加えて、2 MHzのスイッチング周波数によって、このソリューションは、2 MHzのスイッチング周波数が推奨される自動車コンソールの用途、および、小型で薄さが要求されるコンピューティング、産業、民生、通信の電源システムに最適ですeGaN® FET は、これら最先端アプリケーションの厳しい電力密度要件を満たすことができる高速スイッチング、高効率、小型化に貢献します。

リファレンス・デザインのEPC9160は、エンハンスメント・モードGaN FETのEPC2055と、GaNドライバが統合された2相アナログ・バック・コントローラLTC7890を使っています。

  • 100 Vで低い静止電流Iq のデュアル2相同期降圧型コントローラLTC7890は、EPCのeGaN FETを駆動するように完全に最適化されており、ハーフブリッジ・ドライバとスマート・ブートストラップ・ダイオードを統合しています。最適化されたほぼゼロのデッドタイムまたはプログラム可能なデッドタイムと、最高3 MHzのプログラム可能なスイッチング周波数を実現しています。5 µAの静止電流(VIN=48 V、VOUT=5 V、チャネル1のみ)によって、非常に低い待機電力消費と優れた軽負荷時の効率が得られます。
  • 0 VのeGaN FETであるEPC2055は、最大オン抵抗(RDS(on))3 mΩ、ゲート電荷(QG)6.6 nC、ゲート-ドレイン間電荷(QGD)0.7 nC、出力電荷(QOSS)1.3 nC、逆回復電荷(QRR)ゼロで、実装面積は2.5 mm×1.5 mmと超小型であり、連続最大電流29 A、ピーク電流161 Aです。この優れた動的パラメータによって、2 MHzのスイッチング周波数において、非常に小さなスイッチング損失が可能になります。

EPC9160の効率は、5 V出力、24 V入力で93%以上です。この基板は、軽負荷動作モードと調整可能なデッドタイムに加えて、UVLO(低電圧ロックアウト)、過電流保護、パワー・グッド出力を備えています。

EPCのCEO(最高経営責任者)であるAlex Lidow(アレックス・リドウ)は、「GaN FETの超低スイッチング損失によって、2 MHzを超える動作が可能になり、この新しいアナログ・コントローラのユーザーは、2 MHz以上の動作が可能な完全なエコシステムを利用できるようになりました。アナログ・デバイセズと協力して、高度なコントローラの利点とGaNの性能を組み合わせ、効率と電力密度を高め、システム・コストを削減する最高の電力密度と少ない部品点数のソリューションをユーザーに提供できることをうれしく思います」とコメントしています。

アナログ・デバイセズのシニア・プロダクト・マーケティング・マネージャであるTae Hanは、「当社のLTC7890は、EPCのeGaN FETの高性能を十分に活用して、高電力密度ソリューションを実現するように設計されています。LTC7890は、非常に低い消費電力で動作すると同時に、市場に出回っている現在のソリューションと十分に競合できる高いスイッチング周波数と最適化されたデッドタイムが得られます。これらの新しいコントローラを使うと、ユーザーはGaNの非常に高速なスイッチングを利用して、最高の電力密度を実現できます」と述べています。

米国での参考価格と入手方法

デモ・ボードのEPC9160の単価は、300.00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。

アナログ・デバイセズのLTC789の詳細については、Tae Han([email protected])までお問い合わせください。

EPCについて

EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN®)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。eGaN FETと集積回路は、DC-DCコンバータリモート・センシング技術(Lidar)、イーモビリティ向けモーター駆動モーター駆動 、ロボット、ドローン、低価格衛星などの用途で、最高のパワーMOSFETよりも何倍も高性能です。

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