GaNの話

Gallium nitride (GaN) is entering a new phase of development. After establishing itself in applications such as lidar, satellite power, fast chargers, and AI power delivery, the technology is increasingly moving toward lower-voltage, higher-current applications where switching speed, low conduction losses and power density are critical.

For Efficient Power Conversion (EPC), this transition is particularly important. The company has built its GaN portfolio around enhancement-mode eGaN® technology and has consistently pushed GaN into applications where conventional silicon MOSFETs face limitations in switching performance, size and efficiency. The development of low-voltage devices below 100 V now opens additional opportunities in AI power delivery, robotics, motor drives and other high-current systems.

At PCIM, Mike Engelhardt, creator of LTspice and QSPICE, explains why traditional SPICE—originally built for IC design—struggles with accurately simulating power devices, especially GaN FETs. He reviews historical capacitance models (Meyer, Yang–Chatterjee), their limitations for VDMOS and GaN, and describes how QSPICE introduces a native GaN MOSFET model (level 2026) with accurate charge, output capacitance, and quasi-saturation behavior. Engelhardt details numerical improvements, proper handling of transcapacitances, and performance gains that make QSPICE a faster, more robust power electronics simulator.

PCIMで開催された独Bodo’s Power Systemsのパネル・ディスカッションにおいて、Alex Lidow（アレックス・リドウ）は、GaN技術の最新の進展に焦点を当て、オン抵抗、容量、電圧の特性が大幅に向上したことを強調しました。EPCの第7世代GaNが銅に匹敵する導電性に近づきつつあると同時に、あらゆる電圧領域においてシリコンMOSFETの性能を上回り続けていると指摘しました。さらに、極めて低いオン抵抗と大幅に低減された容量を特徴とするEPC2370も紹介しました。今後の展望として、低電圧、高周波、高電力密度のｎアプリケーション向けの第8世代GaNや、ロボットやドローン向けのモノリシック・モーター駆動ICの開発を進めており、保護機能や電流検出機能を統合した製品を2027年および2028年に製品化する予定です。 ビデオを見る

ワイド・バンドギャップ半導体が市場に登場したとき、それらが動作する領域は、ほぼ明確に定義されていました。SiCは、600 V以上の電圧でシリコンに対抗し、GaNは100 Vから600 V程度の電圧範囲でシリコンと競合するとされていました。

30 V～140 Vの広い入力範囲を備えたモーター駆動用インバータのリファレンス・デザインは、80 V、110 Vなどのバッテリー・システムに適しています。用途の例には、産業自動化システム、農業機械、フォークリフトなどの資材搬送機器などがあります。このブログでは、使用するGaN FETの性能を最適化するために開発したプリント回路基板のレイアウトに重点を置いて、これらのシステム向けの既製のリファレンス・デザインの設計について説明します。

太陽光発電（PV）システムに対する世界的な需要が高まるにつれて、メーカーは、信頼性を損なうことなくコストを低減しなければならないというプレッシャに直面しています。特に商業用や住宅用のPVシステムでは、これらの目標を達成するために革新的な技術が不可欠です。これらのシステムは通常、マイクロインバータとストリング・インバータの2つの主な構成に分類されます。

このブログでは、技術者が自身のプロジェクトに最適なGaNゲート・ドライバを選択するときに考慮すべき重要な要素について説明します。

医療技術産業には、病気や慢性疾患の予防、診断、治療を単純化する医療機器が含まれます。インドの調査会社Fortune Business Insightsによると世界の医療機器市場は、2022年の4954億6000万米ドルから、5.5%のCAGR（年平均成長率）で、2029年までに7189億2000万ドルに成長すると予測されています。

一般的な家電製品に新しい設計アプローチを適用することで、すべてのユーザーが日常生活でのエネルギー使用量の削減に貢献できます。EPCは、新しいデモ・ボードEPC9176を製品化しました。これは、より高効率で高性能な掃除機のモーターを対象とした3相BLDC モーター駆動用インバータです。

窒化ガリウム（GaN）は、パワー・デバイスの生産に加え、RF部品や発光ダイオード（LED）の生産にも使われる非常に硬く、機械的に安定したワイド・バンドギャップ半導体です。GaNのスイッチング周波数は、シリコンよりも大幅に高いので、パワー・エレクトロニクスの設計者は、シリコン技術で達成するためにこれまで挑戦していた、より小型、より高効率、より高性能なシステムを構成できるようになりました。