GaNの話シリコンを粉砕するために捧げたブログ

Design Efficient High-Density Power Solutions with GaN

Design Efficient High-Density Power Solutions with GaN
6 11 2019

This post was originally published by M. Di Paolo Emilio on the Power Electronic News web site.

Power switching devices based on gallium nitride technology (GaN) are in volume production now and delivering high efficiency and power density in real-world power applications. This article will examine how to implement high-power solutions with GaN technology, presenting application examples that demonstrate how GaN devices can effectively work even beyond 600 volts.

GaN devices differ from best-in-class field-effect transistors (FETs) and other silicon-based components in several important respects. GaN devices enable solutions that increase power density by two or more times over silicon-based approaches. As a result, component and package size can be reduced, yielding a solution with a smaller PCB footprint. GaN devices also offer higher efficiency than their silicon predecessors, albeit at a comparably higher overall system cost.

The Growing Ecosystem for eGaN FET Power Conversion

The Growing Ecosystem for eGaN FET Power Conversion
5 18 2019

eGaN® FET-based power conversion systems offer higher efficiency, increased power density, and lower overall system cost than Si-based alternatives. These advantageous characteristics have spurred the presence of an ever increasing ecosystem of power electronics components such as gate drivers, controllers, and passive components that specifically enhance eGaN FET performance. Some examples of eGaN FETs are shown in figure 1.

最新世代の100 VのeGaN FETを使って、最も小型で、最も費用対効果が高く、最も効率が高い48 V入力、5~12 V出力の非絶縁型DC-DCコンバータを構築

最新世代の100 VのeGaN FETを使って、最も小型で、最も費用対効果が高く、最も効率が高い48 V入力、5~12 V出力の非絶縁型DC-DCコンバータを構築
4 24 2019

新たに出現したコンピューティング・アプリケーションは、はるかに小型でより多くの電力を必要とします。サーバー市場のニーズの拡大に加えて、最も困難なアプリケーションには、マルチユーザー・ゲーム・システム、自動運転車、人工知能などがあります。これらの用途は、プロセッサに近接したマザー・ボード上に詰め込めるDC−DCコンバータに対する需要を生み出しています。

eGaN FETを使った48 V入力、12 V出力の900 W小型LLC共振コンバータで98%以上の効率を得る

eGaN FETを使った48 V入力、12 V出力の900 W小型LLC共振コンバータで98%以上の効率を得る
4 03 2019

コンピュータや電気通信の市場の急速な拡大によって、中間バス・コンバータ向けに、これまで以上に小型、高効率、高電力密度のソリューションが求められています。LLC共振コンバータは、高電力密度と高効率のソリューションを提供するための優れた候補です。非常に小さい低オン抵抗と寄生容量を備えたeGaN® FETsは、Si MOSFETを使うときに困難だった大幅な損失低減によってLLC共振コンバータに貢献します。EPC2053やEPC2024などのeGaN FETを採用した48 V入力、12 V出力の900 W、1 MHz動作の LLC DC-DCトランス(DCX)・コンバータがデモされ、電力密度1500 W / 立方インチ以上でピーク効率98.4%が得られています。

eGaN FETを使った48 V入力、6 V出力の900 W小型LLC共振コンバータで98%以上の効率を得る方法

eGaN FETを使った48 V入力、6 V出力の900 W小型LLC共振コンバータで98%以上の効率を得る方法
3 12 2019

コンピュータや電気通信の市場の急速な拡大によって、中間バス・コンバータ向けに、これまで以上に小型、高効率、高電力密度のソリューションが求められています。LLC共振コンバータは、高電力密度と高効率のソリューションを提供するための優れた候補です。非常に小さいオン抵抗と寄生容量を備えた eGaN® FETは、Si MOSFETを使うときに困難だった大幅な損失低減によってLLC共振コンバータを高性能化します。EPC2053やEPC2023などのeGaN FETを採用した48 V入力、6 V出力の900 W、1 MHz動作の LLC DC-DCトランス(DCX)・コンバータがデモされ、比電力48 W / cm2(308 W / 平方インチ)、電力密度69 W / cm3(1133 W / 立方インチ)でピーク効率98.1%が得られています。

CESはイノベーションの世界的な舞台です

CESはイノベーションの世界的な舞台です
12 30 2018

1970年の最初のビデオ・テープ・レコーダ(VTR)から無線で充電できる世界初のノート・パソコンまで、世界を変える革新は、世界中のイノベーションが集まる場所CESで発表されました。

ヒートシンク付き高電力密度eGaNベース・コンバータの出力電力を一段と高める方法

ヒートシンク付き高電力密度eGaNベース・コンバータの出力電力を一段と高める方法
12 14 2018

eGaN® FETとICは、小型、超高速スイッチング、低オン抵抗という特徴によって、非常に高電力密度のパワー・コンバータを設計できます。ほとんどの高電力密度コンバータの出力電力を制限している要因は接合部温度であり、より効果的な熱設計が求められます。eGaN のチップスケール・パッケージは、チップの上面、下面、および側面から効果的に熱を逃がし、6面冷却を実現できます。このアプリケーション・ノートでは、eGaN ベース・コンバータの出力電流能力を高めるための高性能の熱ソリューションを紹介します。

エネルギー需要とコストが増大するにつれてパワー・チェーンの選択肢として浮上するGaN

エネルギー需要とコストが増大するにつれてパワー・チェーンの選択肢として浮上するGaN
11 29 2018

このブログは、もともとData Center Frontier のウエブサイトに2018年11月5日にBill Kleyman氏によって公開されましたデータセンター向けのeGaN技術とEPCのGaNソリューションの詳細をご覧ください。

eGaN® FETs and ICs Bring Precision Control to Surgical Robots

eGaN® FETs and ICs Bring Precision Control to Surgical Robots
11 14 2018

Minimal invasive surgery using surgical robots gives unprecedented control to surgeons looking to achieve the next level of precision, thereby reducing risk and trauma to the patient and speeding recovery. Many motors are required to control the various robotic appendages, such as arms, joints, and tool control, that give the surgical robot the required degrees of freedom (DOF) and dexterity to perform extremely delicate tasks. Weight and size of motor control circuitry are thus important factors in the design of such robots as they directly impact the size of the motor that manipulates the robot’s appendages during surgery.

The motor of choice for robotic surgery is the 3-phase brushless DC (BLDC) motor These motors are compact for their power rating, can be precisely controlled, offer high electro-mechanical efficiency, and can operate with minimal vibration when properly controlled. The choice of motor voltage lies in the range of 24 V to 48 V with balancing power conductor thickness and weight with insulation thickness and stiffness for optimum performance and dexterity being the determining factors.