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パナソニック、テクニクスに新たな息吹を吹き込む: 高速スイッチング用GaNを搭載

テクニクスが帰ってきた。パナソニックは、6年ぶりに、この高く評価されたブランドから最初の新しいハイファイ製品を発表しました。この新しいリファレンス・クラスのシステムは、ステレオ・パワー・アンプ、ネットワーク・オーディオ制御プレーヤ、スピーカ・システムの3つのコンポーネントで構成されています。このアンプは、初期のジッターやニップ・ノイズを除去するJENO(Jitter Elimination and Noise-shaping Optimization)Digital Engine と、周波数位相特性を平坦化するスピーカ負荷適応処理を行うLAPC(Load Adaptive Phase Calibration)を使っています。信号の損失を低く抑え込み、独自のデジタル・リンク入力、アナログXLR入力、アナログRCA入力、バイ・ワイヤリング(Bi-wiring)のスピーカ端子、および、安定化電源(silent linear power supply)を備え、高速スイッチング用のGaNを搭載しています。

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設計のプロフィール:Alex Lidow博士

DesignCon 2015の木曜日(1月29日)の基調講演者は、Efficient Power Conversion Corporation (EPC)の共同創立者でCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)博士です。Alexの経歴のほとんどは、エネルギーの生産と消費の環境への影響を低減するという望みを持って、電力変換効率を向上させることに集中してきました。米インターナショナル・レクティファイアー社で研究開発エンジニアとして、HEXFETパワーMOSFETを共同で発明しました。この発明による特許は9億米ドル以上をもたらしました。パワーMOSFETと同様にGaN FETでも、基本特許を含めてパワー半導体技術における多数の特許を取得しています。最近では、GaNトランジスタの最初の書籍である「GaN Transistors for Efficient Power Conversion」を共同執筆しました。DesignCon 2015でのAlexの基調講演は、1月29日(木)の午後12時~12時30分に開催されます。

米EDN誌
2014年12月3日
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WiGaN:広い負荷範囲で高効率のワイヤレス・パワーにおけるeGaN FET

実用的なワイヤレス・パワー・システムは、このようなシステムの利便性の要素に対応する必要があります。A4WPクラス3などの規格は、利便性の要素に対応しており、アンプの特性を比較するための出発点として使うことができるように、コイルのインピーダンスを広い範囲で定義しています。WiGaNの今回の記事で、ZVSのD級アンプとE級アンプの両方がA4WPクラス3規格に対して6.78 MHzでテストされます。

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Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウムのモノリシック・ハーフブリッジを製品化、28 V入力、1V出力のPOLで効率87%以上を実現

GaNパワーのモノリシック・ハーフブリッジEPC2101は、パワー・システムの設計者に、効率と電力密度を高めるためのソリューションを提供します。完全なバック(降圧型)・コンバータの場合、ディスクリート(個別部品)のソリューションと比べて、トランジスタが占める基板面積を50%削減できると同時に、スイッチング周波数500 kHzで28 Vから1 Vに変換するときに、システム効率は14 Aでほぼ87%、30 Aのときは82%以上です。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年11月18日、耐圧60 Vのエンハンスメント・モードGaNトランジスタのモノリシック・ハーフブリッジEPC2101」を製品化しました。単一のデバイスに2個のeGaN®パワーFETを集積化することによって、デバイスを2個使ったときの配線のインダクタンスやプリント回路基板上に必要な面積が削減できます。この結果、トランジスタによって占有される基板面積を半分にできます。これは、エンド・ユーザーの電力変換システムの組み立てコストを削減できると同時に、(特により高い周波数における)効率と電力密度の両方を向上できます。EPC2101は、高周波DC-DC変換に最適です。

ハーフブリッジEPC2101 に集積した各デバイスの耐圧は60 Vです。上側のFETのオン抵抗RDS(on) は標準値で8.4mΩ、下側のFETのRDS(on) は標準2mΩです。VIN / VOUT比が高いバック(降圧型)・コンバータにおけるDC-DC変換効率を最適化するために、ハイサイドFETのサイズは、ローサイド・デバイスの約1/4にしてあります。EPC2101は、スイッチング速度と熱特性を改善するために、チップスケール・パッケージで提供され、電力密度を高めるために、面積は6.05 mm×2.3 mmと小型です。

開発基板

開発基板「EPC9037」は、面積2インチ×1.5インチ(1インチは2.54cm)で、1個の集積化されたハーフブリッジEPC2101に加え、米テキサス・インスツルメンツ社のゲート•ドライバLM5113、電源回路、バイパス・コンデンサを搭載しています。この基板は、最適なスイッチング特性が得られるようにレイアウトされており、波形測定と効率計算を単純化するために、さまざまなプローブ・ポイントを備えています。

価格と購入方法

モノリシック・ハーフブリッジEPC2101 の1000個購入時の単価は6.92米ドルです。

開発基板EPC9037の単価は137.75ドルです(いずれも米国での参考価格)。

いずれも、Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.jp/suppliers/jp/efficient-power-conversion.page?lang=ja)で購入でき、即時に配送されます。

eGaN FETの設計情報とサポート:

EPCについて

EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウムに基づいたパワー・マネージメント(電源管理)・デバイスのリーダーです。EPCは、最高のシリコン・パワーMOSFETよりも何倍も優れたデバイス特性を備えたエンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN)FETを初めて製品化しました。DC-DCコンバータワイヤレス・パワー伝送包絡線追跡、RF伝送、パワー・インバータリモート・センシング技術(LiDAR)続きを読む

世界最高速のパワー・スイッチを測定する方法

窒化ガリウム(GaN) FETは、電圧レギュレータやDC-DC電源において、シリコン・パワー・デバイスを置き換える準備を整えています。GaN FETのスイッチング速度は非常に高速で、オン抵抗RDS(on)はシリコンMOSFETよりも低くなっています。これは、より高い電力効率の電源の実現につながり、私たちのすべてにとって素晴らしいことです。もし、あなたがGaNデバイスでパワー回路を設計しているなら、デバイスのスイッチング速度を把握することが必要です。

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Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウムのモノリシック・ハーフブリッジを製品化、48 V入力、12 V出力で効率97%以上を実現

GaNハーフブリッジのEPC2105は、完全なバック・コンバータ・システムの効率と電力密度を改善するソリューションを提供します。スイッチング300 kHzで48 Vから12 Vへの変換時に10 Aで効率がほぼ98%、スイッチング300 kHzで48 Vから1.0 Vへの変換時に14 Aで効率84%が得られます。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年11月13日、耐圧80 Vのモノリシック・ハーフブリッジのエンハンスメント・モードGaNトランジスタ「EPC2105」を製品化しました。単一デバイスに2個のeGaN®パワーFETを統合することによって、相互接続インダクタンスとプリント回路基板上に必要な間隔が除去されます。エンド・ユーザーの電力変換システムのアセンブリ・コストを削減すると同時に、(特により高い周波数での)効率と電力密度の両方を向上できます。EPC2105は、高周波DC-DC変換に最適であり、48 Vから直接、1 Vのシステム負荷への1段の変換が高効率で実現できます。

ハーフブリッジ部品EPC2105内の各デバイスは、耐圧80 Vです。上側のFETのオン抵抗RDS(on)は標準値で10 mΩ、下側のFETは2.3 mΩ(標準値)です。ハイサイドFETの面積は、VIN / VOUT比が大きいバック・コンバータにおいて、効率的なDC-DC変換を最適化するために、ローサイド・デバイスの1/4の面積です。EPC2105は、スイッチング速度や熱特性の改善のためにチップスケール•パッケージで提供され、電力密度を高めるために、面積は、わずか6.05 mm×2.3 mmです。

開発基板

開発基板「EPC9041」は、面積2インチ×1.5インチ(1インチは2.54cm)で、集積化された1個のハーフブリッジEPC2105に加え、米テキサス・インスツルメンツ社のゲート•ドライバLM5113、電源回路、バイパス・コンデンサを搭載しています。この基板は、最適なスイッチング特性が得られるようにレイアウトされており、波形測定と効率計算を単純化するために、さまざまなプローブ・ポイントを備えています。

価格と購入方法

モノリシック・ハーフブリッジEPC2105の1000個購入時の単価は7.17米ドルです。

開発基板EPC9041の単価は137.75ドルです(いずれも米国での参考価格)。

いずれも、Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.jp/suppliers/jp/efficient-power-conversion.page?lang=ja)で購入でき、即時に配送されます。

eGaN FETの設計情報とサポート:

EPCについて

EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウムに基づいたパワー・マネージメント(電源管理)・デバイスのリーダーです。EPCは、最高のシリコン・パワーMOSFETよりも何倍も優れたデバイス特性を備えたエンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN)FETを初めて製品化しました。DC-DCコンバータワイヤレス・パワー伝送包絡線追跡、RF伝送、パワー・インバータリモート・センシング技術(LiDAR)D級オーディオ・アンプ などの用途で、パワーMOSFETを置き換えられます。

eGaNは、Efficient Power Conversion Corporation, In 続きを読む

GaNの利用法:第4世代eGaN FET ―― 成熟したMOSFETとの特性の差を広げる

「GaNの利用法」シリーズのこの回では、鍵となるスイッチングの性能指数FOM(figure of merit)を大幅に改善し、高周波電力変換においてパワーMOFETとの特性の差を広げることで、ムーアの法則が生き続けていることをeGaN FETの新しいファミリーで説明します。

米EEWeb誌
By: Alex Lidow
2014年10月

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Efficient Power Conversion(EPC)、通信、産業、医療の用途向けに、入力が広く20A出力のGaNベースのバック・コンバータのデモ・ボードを製品化

Efficient Power Conversion(EPC)、通信、産業、医療の用途向けに、入力が広く20A出力のGaNベースのバック・コンバータのデモ・ボードを製品化

EPC9118は、最大48 V、および、それ以上の電源電圧で、高周波スイッチング可能なeGaN® FETを使う電力変換の小型化と高効率化を容易に実現できます。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年10月21日、完全に機能するバック(降圧)型電力変換のデモ回路「EPC9118」を製品化しました。この基板は、30 V~60 Vの入力から5 Vを出力し、最大出力電流20 Aで400 kHzで動作するバック・コンバータです。エンハンスメント・モード(eGaN®)電界効果トランジスタ(FET)のEPC2001とEPC2015、および、バック・コントローラLTC3891を搭載しています。このバック・コンバータの設計は、通信、産業、医療の用途における分散型電源ソリューションに最適です。

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Efficient Power Conversion(EPC)、高周波用途向けに耐圧300Vの窒化ガリウム・パワー・トランジスタを発売

GaNパワー・トランジスタのEPC2025は、高周波DC-DCコンバータや医療診断機器向けで、立ち上がり時間が2nsと短い耐圧300 Vのパワー・トランジスタです。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年9月30日、効率と電力密度を高めるために、高周波スイッチングが必要な用途で使うための耐圧300 Vのパワー・トランジスタ「EPC2025」を発売しました。スイッチング速度の高速化によって性能が向上する用途には、超高周波DC-DCコンバータ、医療診断機器、パワー・インバータ、LED(発光ダイオード)照明などがあります。

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ポッドキャスト:パワーGaNを学ぼうとしているエンジニアがトラブルに巻き込まれる場所

ポッドキャスト:パワーGaNを学ぼうとしているエンジニアがトラブルに巻き込まれる場所

窒化ガリウム(GaN)は、次世代のパワー・トランジスタとして、シリコンMOSFETを十分に置き換えることができる技術の1つです。シリコンが、その性能限界に近づくと同時に、GaNデバイスは、より優れた導通特性と、より高速なスイッチング特性で注目されるでしょう。この短いポッドキャストで、Alex Lidow(アレックス・リドウ)は、GaNパワー・デバイスとシリコン・パワー・デバイスとの違いについて語っています。

米Power Electronic TIPS誌
2014年9月

Efficient Power Conversion(EPC)、窒化ガリウム・パワー・トランジスタの モノリシック・ハーフブリッジを製品化、12 V入力、1.2 V出力の

GaNパワー•トランジスタEPC2100は、パワー・システムの設計者に、完全なバック・コンバータ・システムの効率と電力密度を向上するためのソリューションを提供します。スイッチング500 kHzで、12 Vから1.2 Vに変換するときの効率は、10 Aで93%弱、25 Aで90.5%以上を実現できます。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年9月24日、エンハンスメント・モードGaNトランジスタで初めてのモノリシック・ハーフブリッジEPC2100」を製品化しました。2個のeGaNパワーFETを単一のデバイスに集積化することで、相互接続インダクタンスと、プリント回路基板上に必要なデバイス間の空間が除去されます。最終ユーザーの電力変換システムの組み立てコストを削減できると同時に、効率(特に、より高い周波数において)と電力密度の両方を向上できます。

ハーフブリッジ EPC2100に内蔵した各デバイスの電圧定格は30 Vです。上側(ハイサイド)FETのオン抵抗RDS(on)は、標準値で6mΩ、下側(ローサイド)FETのRDS(on)は標準1.5mΩです。入力電圧/出力電圧の比が大きいバック(降圧型)・コンバータの効率的なDC-DC変換を最適化するために、ハイサイドFETの大きさは、ローサイド・デバイスの約1/4になっています。EPC2100は、スイッチング速度と熱特性を改善するためにチップスケール・パッケージで提供され、電力密度を高めるために、パッケージ面積は6mm×2.3mmと小型です。

「今、設計者は、eGaN技術による製品、すなわち、スペースを節約し、効率を向上し、コストを削減できるモノリシックのeGaNハーフブリッジ・デバイスのファミリーの最初のサンプルを入手できます。電力変換システムがマルチメガヘルツ領域へと拡張すると同時に、システム効率と電力密度を向上するために、ディスクリート(個別)・デバイスの集積化が、ますます重要になります」と、EPC社の共同創立者でCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス•リドウ)は述べています。

開発基板

開発基板「EPC9036」は、面積2インチ×2インチ(1インチは2.54cm)で、集積化された1個のハーフブリッジEPC2100に加え、米テキサス・インスツルメンツ社のゲート•ドライバLM5113、電源回路、バイパス•コンデンサを搭載しています。この基板は、最適なスイッチング特性が得られるようにレイアウトされており、波形測定と効率計算を単純化するために、さまざまなプローブ・ポイントを備えています。

価格と購入方法

モノリシック・ハーフブリッジEPC2100の1000個購入時の単価は5.81米ドルです。

開発基板EPC9036の単価は137.75ドルです(いずれも米国での参考価格)。

いずれも、Digi-Key社のウエブ(http://www.digikey.jp/suppliers/jp/efficient-power-conversion.page?lang=ja)で購入でき、即時に配送されます。

eGaN FETの設計情報とサポート:

EPCについて

EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウムに基づいたパワー・マネージメント(電源管理)・デバイスのリーダーです。EPCは、最高のシリコン・パワーMOSFETよりも何倍も優れたデバイス特性を備えたエンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN)FETを初めて製品化しました。DC-DCコンバータワイヤレス・パワー伝送包絡線追跡、RF伝送、パワー・インバータリモート・センシング技術(LiDAR)D級オーディオ・アンプ などの用途で、パワーMOSFETを置き換えられます。

eGaNは、Efficient Power Conversion Corporation, Inc.の登録商標です。

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IEEE Power Electronics Society(PELS)のウェビナ、「包絡線追跡バック・コンバータに窒化ガリウム(GaN)FETを使う」

9月3日のIEEE PELSで、Johan Strydom博士は、包絡線追跡の用途で要求されるシステム帯域幅の要件を満たすために、窒化ガリウム・パワー・トランジスタの寄与について議論するウェビナを実施します。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年8月21日、包絡線追跡のパワー回路設計への窒化ガリウム・トランジスタの応用を担当するEPC社の専門家が、IEEE Power Electronics Society(PELS)が主催する9月3日の1時間(午前11:00~12:00(EDT))のウェビナを実施すると発表しました。

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WiGaN:高周波でのハード・スイッチング・コンバータ用eGaN FET

この記事では、10 MHzでスイッチングするハード・スイッチングのバック(降圧型)・コンバータの結果を示し、コンバータの損失の内訳を説明します。eGaN® FETを使って、現在利用可能な並ぶもののない高周波特性を実証し、より高いスイッチング周波数へ押し上げるための現在の制約にも焦点を当てます。

米EEWeb誌
By: Alex Lidow
2014年8月

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EPC:GaNの野望

GaNオン・シリコンFETでパワー・デバイス市場に押し寄せる意図、EPC社のAlex Lidow(アレックス・リドウ)が将来の市場機会について米Compound Semiconductor誌に語りました。

米Compound Semiconductor誌
2014年7月
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開発基板がeGaN FETの評価を単純化

ワイド・バンドギャップの窒化ガリウム・オン・シリコン(GaNオンSi)トランジスタは現在、一般に入手できることについての長い話。彼らは、シリコン・ベースのMOSFETを置き換えるためにしつこく売り込んでいます。これは、多くの高性能電源の設計にとって、非効率性からの脱出となります。最近では、GaNオンSiベースのHEMTやFETのいくつかのサプライヤが市場に出現し、その中にEfficient Power Conversion(EPC)社があります。電源設計がシリコンMOSFETからeGAN FETに移行するためのeGAN FETの評価を円滑に行うために、EPC社は、ここ数年の間にいくつかの開発基板を製品化しました。

By Ashok Bindra
Digi-Key Article Library
2014年7月15日
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Efficient Power Conversion(EPC)、6.78 MHz動作で35 Wを供給するA4WP完全準拠の高効率ワイヤレス・パワー伝送のデモ・キットを製品化

低出力容量、低入力容量、低寄生インダクタンス、小型などのeGaN®FETの優れた特性は、高共鳴でRezence (A4WP) 準拠のワイヤレス・パワー伝送システムの高効率化に最適です。

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Efficient Power Conversion(EPC)、「すぐに入手可能」な高性能窒化ガリウム・パワー・トランジスタで、成熟したパワーMOSFETとの特性の差を拡大

eGaN® パワー・トランジスタは、電力変換特性の水準を高くし続けています。低オン抵抗(内部抵抗)、低容量、大電流、および優れた熱特性が、効率98%以上の電力変換を可能にします。

このニュースをツイートするために、http://bit.ly/EPCXLPR1407を#GaNFETと共にあなたのTwitterハンドル名にコピー・アンド・ペーストしてください。

エフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2014年7月8日、新しい世代のパワー・トランジスタ6品種と、これらに対応する開発基板を発売しました。これらのパワー・トランジスタは、耐圧が30 V~200 Vの範囲で、オン抵抗(内部抵抗)を非常に低減しているので、大電力密度のDC-DCコンバータ、POL(負荷点)コンバータ、DC- DCおよびAC- DCコンバータの同期整流、モーター駆動、LED(発光ダイオード)照明、産業用オートメーションなどの用途で出力電流能力を大きく増加させることができます。

新しいeGaN FET製品と用意した開発基板

EPC社の型番 耐圧 オン抵抗の最大値
(ゲート-ソース間電圧
VGS = 5 V)
パルスのピーク・ドレイン
電流 ID(最大値、25°C,
Tpulse = 300 µs)
最大接合部
温度
ハーフブリッジ構成の開発基板
          標準 低デューティ比
EPC2023 30 V 1.3 mΩ 590 A 150°C EPC9031 EPC9018
EPC2024 40 V 1.5 mΩ 550 A 150°C続きを読む
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