EPCと台湾Richtekは、昇降圧コントローラRT6190と、EPCのGaN FETであるEPC2204を使って、効率98%以上を実現するリファレンス・デザインを製品化しました。
EPC（Efficient Power Conversion Corporation、本社：カリフォルニア州エルセグンド）は1月12日、台湾のRichtek Technologyと協力して、12 V～24 Vの入力電圧を5 V～20 Vの安定化した出力電圧に変換し、5 Aの最大連続電流、および6.5 Aの最大電流を供給できる4スイッチの双方向昇降圧（バック・ブースト）コントローラのリファレンス・デザイン基板を製品化したと発表しました。Richtekの新しいRT6190コントローラとEPCの超高効率 GaN FET であるEPC2204を組み合わせることで、高電力密度用途向けの従来のソリューションと比べて、ソリューションのサイズを20%以上小型化できます。このソリューションは、20 Vおよび12 Vの出力電圧で98%を超える効率を実現し、連続電流5 Aのとき、20 V入力、5 V出力の場合は15℃以下、12 V入力、20 V出力の場合は55℃以下の最高温度上昇でヒートシンクなしで動作できます。
このソリューションは、電力密度が高いため、5 V～36 Vのバッテリー充電器、5 V～36 Vのバッテリー・スタビライザ、およびUSB PD 3.1充電器（5 V、20 V、28 V、36 Vに対応）などに使われる入力4 V～36 V、出力3 V～36 Vのバック・ブースト・コンバータに最適です。GaN FETは、これらの最先端アプリケーションの厳しい電力密度要件を満たすことができる高速スイッチング、高効率、小型サイズに貢献します。
このリファレンス・デザインは、EPCの100 Vのエンハンスメント・モード GaN FETであるEPC2204と、GaNドライバを備えた4 スイッチのバック・ブースト・コントローラRT6190を使っています。
- RT6190は、ピーク電流モード制御を使うI2Cインタフェースを備えた 4スイッチの双方向バック・ブースト・コントローラです。入力電圧範囲は4 V～36 Vで、出力電圧範囲は3 V～36 Vでプログラム可能、さらに動的電圧スケーリングをサポートしています。このデバイスは、高電力密度を実現するためにスイッチング周波数が最高1 MHzと高く、軽負荷時の効率を高めるための省電力モードを備えています。出力の電流と電圧、およびソフト・スタートを正確にプログラムでき、OCP、UVLO、OVP、OTP、サイクルごとの電流制限、およびPGOODを備え、完全に保護されており、5 mm×5 mm の小型パッケージで提供します。
- EPC2204は、100 VのGaN FETで、最大オン抵抗RDS(on)は6 mΩ、ゲート電荷QGは5.7 nC、ゲート-ドレイン間電荷QGDは0.8 nC、ゲート-ソース間電荷QGSは1.8 nC、逆回復電荷QRRはゼロです。面積2.5 mm×1.5 mmの超小型フットプリントで、最大29 Aの連続電流、125 A のピーク電流を供給できます。この優れた動的パラメータによって、500 kHz～1 MHz のスイッチング周波数、特にバック・ブースト・コンバータのようなハード スイッチングの用途で、スイッチング損失を非常に小さくすることができます。スイッチング周波数が高いほど、コイルの値、サイズ、DCR（直流抵抗）、およびコンデンサの数を減らすことができるので、損失が少なくなり、電力密度が高くなります。
EPCのCEO（最高経営責任者）のAlex Lidow（アレックス・リドウ）は「DC-DCコンバータで最大の電力密度を実現するには、GaN FETが必要です。Richtekと協力して、高度なコントローラの利点とGaNの性能を組み合わせて、効率を高め、電力密度を高め、システム・コストを削減する最高の電力密度と少ない部品点数のソリューションをユーザーに提供できることを嬉しく思います」と語りました。
Richtekのシニア・アプリケーション・マーケティング・マネージャのEason Chenは、「当社のデバイスのRT6190は、高電力密度のソリューション向けにEPCのeGaN FETの高性能を十分に引き出すように設計されています。RT6190は、パソコンやスマートフォン向けの民生用USB用途、電動自転車、電動キックボード、バッテリー駆動の電気製品や電動工具、医療、産業、ソーラーのアプリケーション向けに、より高いスイッチング周波数を提供し、これらに一般的なバッテリー充電器やバッテリー管理／スタビライザに固定電圧を提供する 4スイッチのバック・ブースト・コントローラに必要なすべての保護機能を統合しています。この新しいコントローラを使うと、ユーザーはGaNの非常に高速なスイッチングを利用して、最高の電力密度を得ることができます」と語りました。
詳細について
RichtekのRT6190 は現在量産中です。RT6190 の詳細については、以下をご覧ください：RT6190 - I2Cインタフェースを備えた36 V、 4スイッチの双方向バック・ブースト・コントローラ | Richtek Technology
または、Richtekのウエブサイトにアクセスしてください：www.richtek.com
EPC2204は現在量産中です。EPC2204の詳細については、EPC2204：100 V、125 Aのエンハンスメント・モード GaNパワー・トランジスタをご覧ください。
EPCについて
EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウム（eGaN®）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。eGaN FETと集積回路は、DC-DCコンバータ、 リモート・センシング技術（Lidar）リモート・センシング技術（Lidar）、イーモビリティ向けモーター駆動、ロボット、ドローン、低価格衛星などの用途で、最高のパワーMOSFETよりも何倍も高性能です。
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