GaNの話

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。

GaNは、モーター駆動用途のゲーム・チェンジャ（流れを変えるもの）です。設計者がこの技術を活用するためには、迅速で信頼性高い製品化するまでの時間が重要です。最先端のエレクトロニクスと技術を利用した使いやすいリファレンス・デザインは、製品の市場投入までの時間を短縮する貴重なツールを提供します。このツールEPC9173を使うと電動自転車やドローンの設計者は、モーター・システムのサイズ、性能、範囲、精度、トルクをすべて向上させると同時に、設計を簡素化して市場投入までの時間を短縮できます。

窒化ガリウム（GaN）は、効率を高め、システムのサイズと重さを大幅に削減し、シリコンでは達成できなかったまったく新しいアプリケーションを可能にする技術として登場しました。では、なぜGaNについて多くの神話がいまだに広まっているのでしょうか、事実は何でしょうか？

GaNに関する非常に多くの誤った情報が残っている理由の1つは、既存のシリコン技術のサプライヤが、潜在的なGaNユーザーを思いとどまらせるために、信頼性の問題、設計上の課題、高い価格、信頼性の低いサプライ・チェーンなどの噂を含む脅迫戦術を使っていることです。

これらの攻撃にもかかわらず、GaNは、Lidar（光による検出と距離の測定）などのアプリケーションを可能にするだけでなく、データセンターや車載用電子機器など、以前はシリコンMOSFETが支配的な地位を占めていた従来のアプリケーションにも受け入れられ続けています。この記事では、GaNに関する最も一般的な神話を暴き、GaN FETとGaN ICが電力変換で置換のサイクルをどのように生み出しているかを示します。

環境への圧力によって、より新しく、よりクリーンで高効率な輸送オプションを迅速に採用したいという圧力がかかっています。2025年には、販売される自動車の10台に1台が、より燃費効率の高い48 Vのマイルドハイブリッドになると予想されています。これらのシステムには、電力範囲が1.5 kW～6 kWの48 Vと12 Vの間の双方向コンバータが必要になるでしょう。これらのシステムの設計上の優先事項は、サイズ、コスト、高い信頼性です。GaN電力変換ソリューションは、これらの新しいモデルで使われる48 Vと12 Vの間の双方向コンバータをサポートするために最適です。