EPC技術記事

車載エレクトロニクスにおける低電圧配電の進化 – ICEからMHEV、BEVまで

車載エレクトロニクスは、過去30年間に、いくつかの進化の時代を経てきました。大部分が機械式またはエンジン駆動システムを備えた純粋な内燃機関(ICE)から、電気的機能が追加されたマイルドハイブリッド(MHEV)へ、そして完全なバッテリー電気自動車(BEV)へという進化です。これら3つの時代のそれぞれで、アーキテクチャ、さらには電力を変換および分配するための基本的な半導体部品が変化しました。この記事では、この進化について議論し、おそらく、さらなる進化の方向性について、いくつか推測をします。

米Power Systems Design誌
2023年8月
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GaNの電力変換ソリューションが次世代アプリケーションに向かう

エンハンスメント・モード窒化ガリウム(GaN)のFETとICのリーダーであるEPCは、ドイツのニュルンベルクで開催されたPCIM Europe 2023でGaN技術に関する複数の技術プレゼンテーションを行い、アプリケーションを紹介しました。同社の創立者でCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)に、パワー業界と、GaNデバイスがパワー業界に与えている影響について話を聞きました。

米Electronic Design誌
2023年5月
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GaN ePower™ IC搭載パワー・ステアリング

電動パワー・ステアリング(EPS)では、油圧システムが必要な場合にのみ運転者を支援する電気モーターに置き換えられています。デジタル・アシスタンス・コントロールは、運転状況に合わせてオンラインで変更できます。ただし、考慮すべき設計上の制約がいくつかあります。1つは、運転者がタイヤからの感覚的なフィードバックを逃したくないということです。特に、トラックなどの大型車両の場合はそうです。その他の制約は、特に無人搬送車の場合、安全規則によって決定されます。これらの制約によって、効率的で正確な冗長システムを採用する必要があります。窒化ガリウム技術は、これらすべての分野で設計者を支援します。

米Power Electronics News誌
2023年3月
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48 Vのマイルドハイブリッド車向けの2 kWで48 V/12 Vの間の双方向パワー・モジュールのGaNベース設計

政府による気候変動対策の強化に伴って、自動車メーカーは、早急に新しい技術を活用して、内燃エンジンから電気駆動の自動車に切り替えることで対応しようとしています。この記事では、効率96%を達成し、48 Vのマイルドハイブリッド・システムを対象としたGaN FETを使った2 kW、2相で、48 V/12 Vの間の双方向コンバータの設計を紹介します。

米PSD North America誌
2023年3月
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48 Vのマイルドハイブリッド車向け双方向パワー・モジュール

48 Vのマイルドハイブリッド車向けの2 kWで、48V/12Vの間の双方向パワー・モジュールのGaNベース設計の調査

英ニュース・サイトElectronics Today
2023年1月
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科学プロジェクトから主流の電力導体へのGaNの進化

電力変換技術は、バイポーラからMOSへの移行以来、最初の地殻変動を経験しています。もちろん、その変化は、ワイド・バンドギャップのパワー・デバイスの急速な普及によるものです。現時点では、GaNは単なる特殊技術ではありません;これは、数10億米ドル規模の市場である30 Vから650 Vまでの範囲の用途において、シリコンMOSFETの広範な代替品です。

米Power Electronics News誌
2022年12月
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ポッドキャスト:electronica 2022のプレビュ

11月15日~18日に、electronica 2022では、ドイツのミュンヘンの展示会場で国際的なエレクトロニクス産業を一堂に会します。ワイド・バンドギャップ半導体、再生可能エネルギー、スマート・グリッド、およびエネルギー貯蔵は、electronica 2022のパワー・エレクトロニクス・フォーラムで取り上げられる主要なトピックです。このポッドキャストでは、米オン・セミコンダクターの社長兼CEO(最高経営責任者)のHassane El-Khoury、米Silanna Semiconductor North AmericaのCEOのMark Drucker、Efficient Power Conversion(EPC)のCEOのAlex Lidow(アレックス・リドウ)が、パワー・エレクトロニクス・フォーラムについて紹介します。Alex Lidowへのインタビュは31:55から始まります。

米EETimes誌
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Efficient Power Conversion(EPC)Corporationへのインタビュー

ルーマニアのEasy Engineering誌は、EPCのマーケティング部門ディレクタのRenee Yawgerに、GaN採用の現状とGaN技術の将来についてインタビューしました。

EルーマニアのEasy Engineering誌
2022年5月
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GaNのePower Stageを使った1相当たり1 kWの高性能48 V/12 Vコンバータ

自動車のエネルギーは、48 Vバスと12 Vバスの間で交換されるため、48 V/12 Vコンバータは、現代のハイブリッド電気自動車に不可欠です。この2電圧システムは、従来の12 Vシステムに対応し、さらに、真空ポンプや送水ポンプ、電動スーパーチャージャ、ステアリング、オーディオ・システムなどの負荷に48 Vで大電力を供給します。48 V/12 Vコンバータのすべての要求の中で、効率、電力密度、サイズ、コストがリストの上位にあります。この記事では、GaNのePower StageであるEPC23101を使って、これらの設計基準に取り組み、ディスクリートのEPC2206デバイスを使った以前の設計と比較します。

独Bodo’s Power Systems

2022年3月
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大電力を必要とする負荷を電子化する

この記事では、効率的な48 Vの電力分配のためのGaNを備えた車載用バック/逆ブースト・コンバータの設計と性能について説明します。

英Electronics Today誌
12月/ 1月版
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高効率な48 Vの電力分配向けのGaNを備えた車載用バック/逆ブースト・コンバータ

車載用の48 V電力分配向けの双方向DC-DCコンバータの設計を示し、GaN技術が効率的な電子化を可能にする強力な成功要因であることを示します。自動車産業における電子化の増加傾向によって、自動車メーカーは、費用対効果の高い方法で市場に新しい革命を提供し、ますます厳しくなる排出規制に対応することができます。自動車の主バス電圧を48 Vに上げると、マイルドハイブリッド車のスタート・ストップのモーター/発電機などの電力を大量に消費するシステムや、電動パワー・ステアリング、電動過給機、真空や水のポンプなどの負荷に対応できます。

独Bodo’s Power Systems
2021年12月
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CES 2022:次の未来のためのGaN技術

2021年は、世界がGaNへの扉を開くことを決めた過渡期の年でした。CES週間中の米Power Electronics News誌とのインタビューで、GaN業界のエキスパートたちは、GaNが今、シリコンよりも優れていることを確認しました。

米Power Electronics News誌
2022年1月
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モーターが、GaNによって、より小型、より高速、より高精度になる理由

Bodo Arlt氏は、EPCのCEO(最高経営責任者)で共同創立者であるAlex Lidowにインタビューし、GaNの採用とアプリケーションの増加に伴い、この進化する技術の次の大きな市場であると彼が信じていることについて話し合う機会を得ました。

独Bodo’s Power Systems
2021年9月
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GaNとSiCの次の波

窒化ガリウム(GaN)と炭化ケイ素(SiC)は、これらの材料の電子を価電子帯から伝導帯にシフトするために必要なエネルギーに基づいて、ワイド・バンドギャップ(WBG)半導体と呼ばれます。SiCは約3.2 eV、GaNは約3.4 eVですが、シリコンでは、わずか1.1 eVです。WBGの特性によって、適用可能なブレークダウン電圧が高くなり、一部のアプリケーションでは最大1700 Vに達することがあります。5月に開催された今年のデジタルのみのPCIMヨーロッパでは、いくつかの企業がGaNとSiCの最新のイノベーションを示し、WBG技術の方向性についての洞察を提供しました。

米EE Times誌の欧州版
2021年7月
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GaNはモーター駆動用途に革命をもたらしています

米オンライン・ニュースサイトHow2Powerの先月のSafety&Complianceコラム「WBG Semiconductorsでは、モーター駆動用途で安全性とEMI(電磁干渉)雑音の課題を提起します」 [1] において、Kevin Parmenter氏は、モーター駆動用途の大市場におけるパワー半導体であるSiC、および、それほど広まってはいませんがGaNの利用の難しさについていくつかの主張をしました。この解説は、そのコラムへの回答であり、GaNが低電圧の統合されたモーターにおいて、ゲームを変えるものになる可能性があることを示しています。

米オンライン・ニュースサイトHow2Power
2021年2月
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高密度サーバー向けGaN

窒化ガリウム(GaN)デバイスは、小さな形状で高性能を提供し、効率を高め、48 Vの電力変換用途のシステム・コストを削減します。それらは、高密度コンピューティングや多くの新しい自動車用パワー・システムの設計に大量に採用されています。

英Electronic Specifier誌
2021年2月
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自動車用Lidarに対するAECを超えたGaN信頼性試験

GaNパワー・デバイスを大量に使う自動車アプリケーションは、自動運転車用Lidar(光による検出と距離の測定)です。Lidar技術は、クルマの周囲に関する情報を提供するため、安全性と性能を確保するために、高い精度と信頼性が要求されます。この記事では、Lidarの特定の使用例について、AEC(Automotive Electronics Council)の品質認定要件を超えてeGaNデバイスをテストするために、EPCによって開発された新しいテスト・メカニズムについて説明します。

米Power Systems Design誌
2020年12月
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GaNによる電力変換

GaN技術は、大幅に改善されており、MOSFETの置き換えに最適なコストに達しました。2017年以降、48 V入力のDC-DCコンバータでのGaNの採用率は、市場で重要な暗示的な意味合いを帯び始めました。マルチフェーズやマルチレベルのバック(降圧型)などのさまざまな回路構成が、IT市場や自動車市場のエネルギー需要に応えるためのより高効率な新しいソリューションを提供しています。

米Power Electronics News誌
2020年11月
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間接飛行時間ToF型レーザー・ドライバ向けの統合ゲート・ドライバを備えたGaNのePower™超高速スイッチ

窒化ガリウムFETは、パワー・エレクトロニクスの多くのアプリケーションで牽引力となり続けていますが、GaN技術はまだ、ライフ・サイクルの初期段階にあります。FETの基本的な性能指数FOM(figure of merit)を改善する余地はたくさんありますが、さらに有望な手段はGaNパワーICの開発です。

独Bodo’s Power Systems
2020年11月
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GaN HEMTは、主要な成長用途でMOSFETよりも優れています

シリコン・パワーMOSFETは、効率、電力密度、小型形状などの要素がコミュニティの主な要求であるパワー・エレクトロニクス業界の革新的な変化に対応できていません。シリコンMOSFETは、パワー・エレクトロニクスの理論上の限界に達しており、基板スペースが限られているため、パワー・システムの設計者は代替品を必要としています。窒化ガリウム(GaN)は、高電子移動度トランジスタ(HEMT)半導体であり、新たに出現したアプリケーションに真の付加価値を提供しています。

米EETimes誌
2020年8月
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