EPC技術記事

GaN FETの使用は、シリコンFETの使用と同じくらい簡単です:48 Vシステムの例

この記事では、BOM(部品表)の部品点数が少なく、設計者がシリコンFETを使うときと同じ簡単な方法で同期整流型バック(降圧型)・コンバータを設計できるようにし、48 Vのパワー・システムで優れた性能を実現できるGaN FET互換のアナログ・コントローラを紹介します。

米Power Electronics News誌
2021年4月
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バッテリー駆動のモーター駆動用途向けGaNのePower Stage ICベースのインバータ

GaNトランジスタとICは、入力フィルタの電解コンデンサを排除できるので、モーター駆動用途の電力密度を高めることができます。GaNの優れたスイッチング動作は、デッドタイムを取り除き、不整合な正弦波の電圧波形と電流波形が供給されても、よりスムーズで静かな動作を実現することに役立ちます。

独Bodo’s Power Systems
2021年4月
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チップスケールGaNデバイスの熱管理

この記事では、特にチップスケール・パッケージ(CSP)において、電力密度の増加によって熱管理が引き起こす課題について説明します。ただし、見過ごされがちなのは、CSPのeGaN®のパワーFETと集積回路は、ヒートシンクを取り付けるという簡単な方法で標準的なプリント回路基板に実装すると、優れた熱特性が得られることです。シミュレーションは、実験的検証によってサポートされており、さまざまなパラメータと熱流経路の影響を調べて、性能対コストの設計に関するガイダンスを提供します。

独Bodo’s Power Systems
2021年2月
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GaNトランジスタ回路のレイアウトに関する考察

窒化ガリウム(GaN)・トランジスタは、10年以上にわたって大量生産されています。利用可能になった最初の数年間、この新しいデバイスの高速スイッチング速度(由緒あるSi MOSFETの最大10倍)が、GaN FETを採用する主な理由でした。MOSFETで正規化されたGaNデバイスの価格設定が、さまざまな電圧定格と電力処理能力を備えた広範なデバイスの製品化と相まって、コンピュータ用DC-DCコンバータや、ロボット、電動自転車、電動キック・スクータのモーター駆動などの主流のアプリケーションではるかに広く受け入れられるようになりました。初期の採用者から得られた経験は、GaNの世界へのその後の採用者がより早く生産に入る道を示しました。この記事は、パワー・システムの設計者が最小のコストでGaNベースの設計を最大限に活用するために役立つ3つのトピックについて説明する一連の記事の最初の記事です。3つのトピックは次のとおりです。(1)レイアウトの考察。(2)電力処理能力を最大化するための熱設計。(3)EMI(電磁干渉)雑音の最小コストの低減技術。

独Bodo’s Power Systems
2021年1月
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コンバータ設計におけるGaNの取り組み

GaN FETを使った大出力1/16ブリック・コンバータは、これらの設計で最大負荷電流を増加させる可能性があります。

英Electronics Specifier誌
2020年7月
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EPC、ドイツのウルトエレクトロニクスeiSosと連携し、ワイヤレス・パワー伝送の3部作を発表

書籍「ワイヤレス・パワー伝送の3部作」は、3つのパートで構成されています。すなわち、ワイヤレス・パワー伝送の基本原理、ワイヤレス・パワー伝送システムと応用です。この本の最初のパートでは、物理的な基本原理と、非接触電力伝送のさまざまな方法について説明しています。さらに、主要な標準規格をこのパートで紹介します。第2部では、例えば、ワイヤレス・パワー伝送システム、ワイヤレス・パワー伝送のさまざまな回路構成、効率を高めるために必要な送信コイルと受信コイルの正しい選択、およびトランジスタの選択について説明します。3番目のパートは、実践的な応用を説明します。これには、Qi規格の範囲内のアプリケーション、および独自のソリューションの例が含まれます。密結合システムと疎結合システムのEMI(電磁干渉)関連トピックの概要、およびマルチモードのワイヤレス・パワー伝送システムの例で、この実践的なパートを締めくくります。「ワイヤレス・パワー伝送の3部作」の著者は、ウルトエレクトロニクスeiSosのワイヤレス・パワー伝送部門マネージャのCem Somと、Efficient Power Conversionのアプリケーション・エンジニアリング部門バイス・プレジデントのMichael de Rooij博士です。この本の価格は19ユーロで、ウルトエレクトロニクスeiSosまたは書店で注文できます。

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次世代のLiDARシステムを支えるGaNデバイス

LiDARシステムがさらに高性能な仕様を満たすためには、大電流パルスで高速にスイッチングできなければなりません。ここで、窒化ガリウムのパワー・スイッチが助けになります。

米Electronic Design誌
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eGaN FETによるLIDARへの電力供給

LIDARは現在、主に車両、ロボット、ドローン、および、その他の移動機械のための自動運転ナビゲーション・システムで広く採用されていることから、大きな関心を集めています。 eGaNデバイスは、形状が小型で手頃な価格の高性能LIDARを可能にする主な要因の1つであり、LIDAR革命の強い追い風となっています。

米EDN誌
By John Glaser
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eGaN FETベースの同期整流

GaN-on-SiはDC-DCコンバータの設計においてより一般的になるにつれて、同期整流器(SR)として使う場合、経験豊富な設計者は、GaNトランジスタの独特の特性の影響について多くの疑問を持ちます。特に、コンバータのデッドタイム期間中に起動されるSi MOSFETの「ボディ・ダイオード」の導通としてよく知られている第3象限のオフ状態特性に興味を持ちます。この記事では、「ボディ・ダイオード」として動作するときのSi MOSFETとeGaN® FETの類似点と相違点に焦点を当て、相対的な長所と短所を概説します。

独Bodo’s Power Systems
By David Reusch & John Glaser
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eGaN FETの集積化に関するベストプラクティス

最良の設計手法は、プリント回路基板のレイアウトや熱管理も含めて、eGaN FETの利点を利用しています。GaNトランジスタのスイッチング電荷が削減され続けるにつれて、システムの寄生要素も低減されなければなりません。これによって、最大スイッチング速度が得られ、パワー・コンバータで一般的な寄生のリンギングを最小化できます。

米Power Electronics誌
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1つのアンプによる複数の充電モード

機器を無線で充電するための2つの規格がありますが、1つの回路で、その両方に対する充電ノードとして機能するように工夫することができます。

米Design World誌
Michael de Rooij博士、アプリケーション・エンジニアリング部門バイス・プレジデント
2016年3月
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思慮に富んだ基板設計は、GaNの可能性の鍵を開けます

スイッチング速度が速いパワー・トランジスタは、電源の小型化とエネルギー伝送の高効率化を可能にします。実際、設計者は、ヒートシンクの除去によって、ワイヤレス・パワー伝送を可能にする電源などで、まったく新しい形状のパワー段やモジュールを思い浮かべることができます。シリコン基板上に形成した窒化ガリウム(GaN)・トランジスタは、電源を高効率化でき、実装面積の削減に貢献します。

米Electronic Design誌
2016年3月
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6.78MHzのワイヤレス・パワー伝送におけるeGaN FETベースのZVSのD級アンプ用放射EMIフィルタ設計

この記事では、放射EMI(電磁干渉)雑音の仕様の範囲内に不要な周波数を低減し、ワイヤレス・パワーのコイルの特性に良くない影響を与えることなくこれを行うことができる適切なEMIフィルタの設計法を説明します。さらに、全体的な放射EMI設計の視点も含まれます。

米EEWeb誌:米Wireless & RF Magazine誌
Michael de Rooij博士
2016年2月1日
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48Vから負荷電圧を得る

GaNトランジスタを搭載した低電圧DC/DCコンバータの特性を改善:。
一般に入手可能で費用対効果の高い窒化ガリウム(GaN)・パワー・トランジスタの出現は、パワー・エレクトロニクスの新たな時代の始まりです。入力電圧が約48 VDCで負荷電圧が1 VDCと低い既存のデータセンターや通信アーキテクチャのパワー・コンバータに、エンハンスメント・モード窒化ガリウムFET(eGaN FET)デバイスを利用する大きな利点があります。高性能GaNパワー・トランジスタは、従来のSi MOSFETベースのアーキテクチャで得られる効率よりも高くでき、電力密度も高められるので、データセンターや通信システムを強化する新しいアプローチが可能になります。

米Power Systems Design誌
David Reusch博士、John Glaser博士
2016年1月25日
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GaNの1/8ブリック・コンバータで500Wを実現する方法、パート1

DC-DC「ブリック」・コンバータは、多くのエンジニアにはよく知られており、通信、ネットワーキング、データセンター、および、その他の多くのアプリケーションで広く使われています。これは、電源モジュールの標準化団体である米DOSA(Distributed-Power Open Standards Alliance)によって定義された共通のフットプリントが広く受け入れられているためで、一般的に入力/出力電圧範囲が採用されています。これらのコンバータは、絶縁型や降圧型であり、先進的なシステムの最適化と制御を可能にする機能によって、ますます洗練されてきています。

米EDN Networkk
2015年11月23日
By: John Glaser
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eGaN FETの利点を完全に活用するための実践的なレイアウト技術

電子機器のトレンドは、特性を向上させながら継続的に小型化を進めることです。シリコンMOSFET技術が、その理論限界にどんどん近づくと共に、EPC社のエンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN®)FETが、パワーFETのスイッチング特性を一段と改善するために登場し、これによって、サイズを縮小し、効率を高めることによって、電力密度を新しい次元に高めることが可能です。この記事では、EPC社のeGaN FETの利点を完全に活用するために必要なレイアウトの推奨技術を探ります。

By: Ivan Chan、David Reusch博士
米EEWeb:米Modern Printed Circuits誌
2015年8月
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