GaNの話シリコンを粉砕するために捧げたブログ
Term: DC-DCコンバータ
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GaN + Digital Control + High-Performance Magnetics
Designing an Ultra-thin, Highly Efficient (>97%), Multilevel DC-to-DC Converter

GaN + Digital Control + High-Performance Magnetics<br>Designing an Ultra-thin, Highly Efficient (>97%), Multilevel DC-to-DC Converter
4 07 2021

GaN-based solutions coupled with digital control and high-performance magnetics can increase efficiency, shrink the size, and reduce system costs for high density computing applications like ultra-thin laptops and high-end gaming systems.

As computers, displays, smart phones and other consumer electronics systems have become thinner and more powerful over the past decade, there is increasing demand for addressing the challenge of thinner solutions while extracting more power out of limited space.

The multilevel converter is an exceptional candidate to shrink the size of the magnetic components and achieve high efficiency in a compact solution. Leveraging the advantages of eGaN® FETs, such as small size and low loss, further enhances the performance of a multilevel solution. This blog will evaluate the EPC9148, a 48 V to 20 V, 250 W three-level converter using eGaN FETs and digital control which achieves a peak total system efficiency of 97.8% and only 4.1 mm component height.

Why GaN for DC-DC Space Designs

Why GaN for DC-DC Space Designs
3 03 2021

Power electronics engineers are constantly working towards designs with higher efficiency and higher power density while maintaining high reliability and minimizing cost. Advances in design techniques and improved component technologies enable engineers to consistently achieve these goals. Power semiconductors are at the heart of these designs and their improvements are vital to better performance. In this EPC space blog, we will demonstrate how GaN power semiconductors allow for innovation in the harsh radiation environments of space applications.

GaN power semiconductors offer designers in the high reliability market a sudden and significant improvement in electrical performance over their silicon power MOSFET predecessors. Table 1 compares radiation hardened GaN and Si power semiconductor device characteristics important for circuit designers to increase efficiency and power density in their converter.

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).

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。

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。

効率95%で48 V入力、1 V / 10 A出力のVRMハイブリッド・コンバータ

効率95%で48 V入力、1 V / 10 A出力のVRMハイブリッド・コンバータ
10 07 2018
Gab-Su Seo1,2、Ratul Das1、and Hanh-Phuc Le1
1米コロラド大学のDepartment of Electrical, Computer, and Energy Engineering
2米国コロラドの国立再生可能エネルギー研究所のPower Systems Engineering Center

クラウド・コンピューティングやビッグデータ処理への需要が劇的に増加していることから、米国のデータセンターの電力消費量は、2020年までに730億kWhに達すると予測されています [1]。これは、米国全体の電力消費量の約10%を占めます。この消費の大部分は、非効率な電力供給アーキテクチャによる損失によって引き起こされ、改善のために大きな注意を払わなければなりません [2],[3]。

APEC 2018:パワー・エレクトロニクスの世界におけるGaN革命

APEC 2018:パワー・エレクトロニクスの世界におけるGaN革命
2 28 2018

世界で最小、最高効率、最低コストのDC-DCコンバータをご覧ください!eGaN技術がこれを可能にし、今年のAPECAmerican Power Engineering Conference)で展示する予定です。APECでは、世界中のパワーのエンジニアが集まり、パワー・エレクトロニクスの世界で利用可能な最新の革新や製品について見たり、学んだりできます。

EPCのGaNのエキスパートたちは、GaN技術の最新について、および、最先端パワー・エレクトロニクスへの応用について、半日の教育セミナーを開催します。さらに、EPCは6件の技術セッションを実施し、当社のブースや顧客用スイートでeGaNのアプリケーションをデモします。

48 Vから1 Vへの変換:ダイレクト・ツー・チップ電源の復活

48 Vから1 Vへの変換:ダイレクト・ツー・チップ電源の復活
7 28 2017

この記事は、もともとPowerPulse.netのウエブサイトで2017年5月26日に公開されました:8 VからPOL(負荷点)へのeGaN技術とEPCのGaNソリューションの詳細を知ることができます。

先週、ドイツのニュルンベルクで開催されたイベントPCIM Europeでは、主に展示フロアの外で、48 Vから1 Vへの直接電力変換アーキテクチャが大きなトピックでした。米バイコーは、最新世代の48 Vダイレクト・ツー・チップのパワー部品を静かに見せていました。スウェーデンのEricsson Power ModulesEfficient Power Conversionは、48 Vから負荷への直接電力変換アーキテクチャの将来の設計が議論の焦点となる招待者専用の会議を実施しました。2017年末までに、48 Vから1 Vへの直接変換を実現するDC- DCコンバータを製品化するベンダーもあります。