GaNの話シリコンを粉砕するために捧げたブログ

Reduce Audible Noise in Motor Drive Designs Using eGaN FETs and ICs

Reduce Audible Noise in Motor Drive Designs Using eGaN FETs and ICs
1 15 2021

Brushless DC (BLDC) motors are popular and finding increasing application in robotics, e-mobility, and drones. Such applications have special requirements such as lightweight, small size, low torque ripple, low audible noise, and extreme precision control.  To address these needs, the inverters powering the motors need to operate at higher frequency but require advanced techniques to reduce the resultant higher power loss. Enhancement-mode gallium nitride (eGaN ®) transistors and integrated circuits offer the ability to operate at much higher frequencies without incurring significant losses. 

How to Design a Bi-Directional 1/16th Brick 48 V-12 V Converter Using Monolithic GaN ePower™ Stage

How to Design a Bi-Directional 1/16th Brick 48 V-12 V Converter Using Monolithic GaN ePower™ Stage
12 15 2020

Brick DC-DC converters are widely used in data center, telecommunication and automotive applications, converting a nominal 48 V bus to (or from) a nominal 12 V bus. Advances in GaN integrated circuit (IC) technology have enabled the integration of the half bridge and gate drivers, resulting in a single chip solution that simplifies layout, minimizes area, and reduces cost.

This application note discusses the design of a digitally controlled bi-directional 1/16th brick converter using the integrated GaN power stage for 48 V-to-12 V application, with up to 300 W output power, and peak efficiency of 95%.

The standard dimension of the 1/16th brick converter is 33 x 22.9 mm (1.3 x 0.9 inch). The height limit for this design is set to 10 mm (0.4 inch).

How to Design a Highly Efficient, 2.5 kW, Universal Input Voltage Range, Power Factor Correction (PFC) 400 V Rectifier Using 200 V eGaN® FETs

How to Design a Highly Efficient, 2.5 kW, Universal Input Voltage Range, Power Factor Correction (PFC) 400 V Rectifier Using 200 V eGaN<sup>®</sup> FETs
11 03 2020

Acknowledgement - This application note and associated hardware was developed in collaboration with Semiconductor Power Electronics Center (SPEC) at University of Texas at Austin.

Motivation

The expansion of applications such as cloud computing, wearables, machine learning, autonomous driving, and IoT drive us towards an even more data-intensive world, increasing demands on data centers and power consumption [1, 2]. The importance of efficiency, power density, and cost of the AC to DC switching power supply is driving innovative solutions that eGaN FETs can solve to yield ultra-high efficiency power factor correction (PFC) front-end rectifier solutions that are the focus of this how-to-application note.

新しい100 VのeGaNデバイスは、成熟したシリコン・パワーMOSFETよりも、ベンチマーク性能が向上します

新しい100 VのeGaNデバイスは、成熟したシリコン・パワーMOSFETよりも、ベンチマーク性能が向上します
9 22 2020

Efficient Power Conversion(EPC)は、定格100 Vの成熟したシリコン・パワーMOSFETとeGaNトランジスタの間の性能の差を広げています。新しい第5世代「プラス」デバイスは、以前の第5世代製品と比べて、オン抵抗RDS(on)が約20%小さく、直流定格が高くなっています。この性能向上は、厚い金属層の追加と、はんだボールから、はんだバーへの変更によるものです。

新しい耐圧200 VのeGaNデバイスは、成熟したシリコン・パワーMOSFETに比べて性能が2倍です

新しい耐圧200 VのeGaNデバイスは、成熟したシリコン・パワーMOSFETに比べて性能が2倍です
8 21 2020

Efficient Power Conversion(EPC)は、定格200 Vの成熟したシリコン・パワーMOSFETとeGaN®トランジスタの間の性能の差を2倍にしています。新しい第5世代デバイスのサイズは、前世代の約半分です。この性能向上は、図1に示すように、2つの主な設計上の違いによります。左側は、第4世代の200 Vのエンハンスメント・モードGaNオン・シリコンの構造の断面図です。右側の断面図は、第5世代の構造で、ゲート電極とソース電極との間の距離を短くし、厚い金属層が追加されています。これらの改善に加えて、示されていない他の多くの改善によって、新世代FETの性能は2倍になりました。

なぜ宇宙にGaNなのか?

なぜ宇宙にGaNなのか?
6 28 2020

SEE耐性や耐放射線特性を強化し、パッケージ化されたエンハンスメント・モード窒化ガリウム(eGaN)・デバイスは、成熟した耐放射線シリコンMOSFETに比べて、性能が劇的に改善され、これまでにない高周波、高効率、高電力密度で動作する宇宙における新世代のパワー・コンバータを可能にします。

eGaN FETは低EMI雑音のソリューションです!

eGaN FETは低EMI雑音のソリューションです!
5 19 2020

GaN FETは、Si MOSFETに比べて非常に高速にスイッチングできるため、多くのシステム設計者は、スイッチング速度の高速化がEMI(電磁干渉雑音にどのように影響するかを気にします。

このブログでは、eGaN® FETを使ってスイッチング・コンバータ・システムを設計するときに考慮すべき簡単な軽減手法について説明し、スイッチング速度が高速であるにもかかわらず、GaN FETがMOSFETsよりもEMI雑音の発生が小さい理由を示します。

ePower™ Stage:電力変換を再定義する

ePower™ Stage:電力変換を再定義する
3 16 2020

GaN技術は、性能とコストの改善だけでなく、電力変換市場に影響を与える最も重要な機会は、同じ基板上に複数のデバイスを集積する本質的な能力にあります。標準的なシリコンIC技術とは対照的に、GaN技術を使うと、モノリシックのパワー・システムを、より簡単でコスト効率の高い方法でワン・チップに集積できます。

2020年、GaNと共に新年

2020年、GaNと共に新年
1 02 2020

EPCの親愛なる友人、同僚、パートナ様

みなさま、および、ご家族のみなさま、EPCの全社員より、謹んで新春のお慶びを申し上げます!

2019年は、EPCのGaNの革新と、成果を上げたGaNの複数のユース・ケースで記憶に残る年でした。EPCの最新世代のGaN製品は、オン抵抗RDS(on)が低く、効率が高く、熱特性が向上し、小型で低コストであるため、パワー段の優位性を強化することができました。現在、これまで以上に、パワー・システムの設計者は、シリコン・デバイスから高性能のGaN部品に切り替えています。