48 V Dc-DC Conversion GaN EPC

DC/DC功率轉換

更高效 • 更小型 • 成本更低

全球正處於對資訊的需求與日俱增並達到前所未有的程度。一直以來，我們依靠電網供電來解決資訊的需求，由於需要通過多級功率轉換把能量分配到半導體晶片，在每一級轉換時，都會有功耗，從而影響效率。

功率轉換一直以來都使用矽基功率電晶體。商用及低成本的氮化鎵（GaN）功率電晶體及積體電路的開發及出現，為電力電子業界開創了全新的里程。

基於氮化鎵電晶體的48 V–12 V 中間匯流排轉換（IBC）

  • 效率超過96%
  • 功率密度大於1000 W/in3
  • 成本低於USD $0.06/W（如果多於500,000片）

新興的運算應用需要小很多的外形尺寸並同時能夠提供更大的功率。除了伺服器市場對功率的需求不斷提升外，需要更大功率的、極具挑戰性的應用包括多人遊戲系統、全自動汽車、人工智慧及比特幣挖礦等應用。

這些先進的運算應用使得功率轉換器需要更大的功率。矽基功率轉換器漸漸不能支持這個與日俱增的需求 。。。

氮化鎵技術可以提高效率、縮小尺寸及降低系統成本。

48 V 至负载点（POL）单级转换

基於氮化鎵元件的功率轉換器推動全新電源分配/供應的方法，從而提高整體的系統效率、提高功率密度及降低成本。減少中間電源轉換級、從48 V直接轉換至系統級功率，可以帶來很多好處，包括提高系統性能、更低的功耗、更好的散熱管理、節省佔板面積、降低系統成本及降低操作成本。


GaN FET vs. MOSFET: 48 V – 1.8 V DC-DC Conversion

Reference Designs for 48 VBUS

  產品型號 描述 VIN VOUT lOUT
(A)		 fSW 氮化鎵器件型號  
EPC9130 Demonstration Board
 EPC9130 48 V to 12 V Non-Isolated, Regulated Bus Converter 36 - 60 12 50 500 kHz EPC2045 立即購買
EPC9115 Demonstration Board
 EPC9115 48 V to 12 V Isolated, Regulated 1/8th Brick Converter 48 - 60 12 42 300 kHz EPC2020
EPC2021		 立即購買
EPC9118 Demonstration Board
 EPC9118 48 V to 5 V, 400 kHz Buck Converter 30 - 60 5 20 400 kHz EPC2001C
EPC2021		 立即購買
LMG5200POLEVM-10 Evaluation Module
 LMG5200POLEVM-10 48 V to 1 V Point-of-Load Evaluation Module (Texas Instruments) 36 - 75 0.5 - 1.5 50 1 MHz EPC2023 立即購買
PMP4497 Evaluation Module
 PMP4497 48 V to 1 V 單路-Stage Converter (Texas Instruments) 36 - 60 0.8 - 1.2 40 600 kHz EPC2023 立即購買
EPC9205 Demonstration Board
 EPC9205 100 V GaN Power Module 48 - 80 10 700 kHz EPC2045 立即購買

器件型號 配置 VDS Max
RDS(on)
(mΩ)
(VGS = 5 V) 		QG
典型值
(nC) 		QGS
典型值
(nC) 		QGD
典型值
(nC) 		QOSS
典型值
(nC) 		最大脈衝峰值電流 ID(A)
(25°C, Tpulse = 300µs) 		封装
(mm) 		半橋式開發板
EPC2023 GaN FET
 EPC2023 單路 30 1.45 19 5.7 3.2 30 590 LGA 6.05 x 2.3 EPC9031 立即購買
EPC2100 GaN FET
 EPC2100 半橋 30 8.2
2.1		 3.6
15		 1.3
4.8		 0.6
2.7		 6.1
29		 100
400		 BGA 6.05 x 2.3 EPC9036 立即購買
EPC2111 GaN FET
 EPC2111 半橋 30 19
8		 1.7
4.5		 0.6
1.4		 0.3
0.8		 3.3
9.6		 50
140		 BGA 3.5 x 1.5 EPC9086 立即購買
EPC2024 GaN FET
 EPC2024 單路 40 1.5 18 5.1 2.4 45 560 LGA 6.05 x 2.3 EPC9032 立即購買
EPC2030 GaN FET
 EPC2030 單路 40 2.4 17 5.8 3.4 32 490 BGA 4.6 x 2.6 EPC9060 立即購買
EPC2015C GaN FET
 EPC2015C 單路 40 4 8.7 2.7 1.2 19 235 LGA 4.1 x 1.6 EPC9001C 立即購買
EPC2049 GaN FET
 EPC2049 單路 40 5 6.1 2.1 1.1 13 175 BGA 2.5 x 1.5 EPC9085 立即購買
EPC2102 GaN FET
 EPC2102 半橋 60 4.9 8 2.5 1.5 26
31		 220 BGA 6.05 x 2.3 EPC9038 立即購買
EPC2101 GaN FET
 EPC2101 半橋 60 11.5
2.8		 3.3
13		 1.1
3.9		 0.5
2.2		 9.3
45		 80
350		 BGA 6.05 x 2.3 EPC9037 立即購買
EPC2020 GaN FET
 EPC2020 單路 60 2.2 16 3.9 2.3 50 470 LGA 6.05 x 2.3 EPC9033 立即購買
EPC2031 GaN FET
 EPC2031 單路 60 2.6 16 5.0 3.2 48 450 BGA 4.6 x 2.6 EPC9061 立即購買
EPC2206 GaN FET
 EPC2206 單路(AEC-Q101) 80 2.2 15 4.1 3 72 390 LGA 6.05 x 2.3 立即購買
EPC2021 GaN FET
 EPC2021 單路 80 2.5 15 3.4 2.3 63 420 LGA 6.05 x 2.3 EPC9034 立即購買
EPC2029 GaN FET
 EPC2029 單路 80 3.2 13 3.4 1.9 53 360 BGA 4.6 x 2.6 EPC9046 立即購買
EPC2103 GaN FET
 EPC2103 半橋 80 5.5 6.5 2.2 1.1 34
34		 195 BGA 6.05 x 2.3 EPC9039 立即購買
EPC2105 GaN FET
 EPC2105 半橋 80 14.5
3.6		 2.7
11		 0.9
3		 0.5
2.1		 11
51		 70
300		 BGA 6.05 x 2.3 EPC9041 立即購買
EPC2202 GaN FET
 EPC2202 單路(AEC-Q101) 80 17 3.2 1 0.55 18 75 LGA 2.1 x 1.6 立即購買
EPC2053 GaN FET
 EPC2053 單路 100 3.8 12 4.1 1.5 45 246 BGA 3.5 x 2 EPC9093 立即購買
EPC2104 GaN FET
 EPC2104 半橋 100 6.8 6.8 2.3 1.4 35
41		 180 BGA 6.05 x 2.3 EPC9040 立即購買
EPC2022 GaN FET
 EPC2022 單路 100 3.2 13 3.4 2.4 71 390 LGA 6.1 x 2.3 EPC9035 立即購買
EPC2032 GaN FET
 EPC2032 單路 100 4 12 3 2 66 340 BGA 4.6 x 2.6 EPC9062 立即購買
EPC2045 GaN FET
 EPC2045 單路 100 7 5.2 1.7 1.1 21 130 BGA 2.5 x 1.5 EPC9078 立即購買
EPC2001C GaN FET
 EPC2001C 單路 100 7 7.5 2.4 1.2 31 150 LGA 4.1 x 1.6 EPC9002C 立即購買
EPC2212 GaN FET
 EPC2212 單路(AEC-Q101) 100 13.5 3.2 0.9 0.6 18 75 LGA 2.1 x 1.6 立即購買
EPC2052 GaN FET
 EPC2052 單路 100 13.5 3.6 1.5 0.5 13 74 BGA 1.5 x 1.5 EPC9092 立即購買
EPC2016C GaN FET
 EPC2016C 單路 100 16 3.4 1.1 0.55 16 75 LGA 2.1 x 1.6 EPC9010C 立即購買
EPC2051 GaN FET
 EPC2051 單路 100 25 1.8 0.6 0.3 7.2 37 BGA 1.3 x 0.85 EPC9091 立即購買
EPC2007C GaN FET
 EPC2007C 單路 100 30 1.6 0.6 0.3 8.3 40 LGA 1.7 x 1.1 EPC9006C 立即購買
EPC2033 GaN FET
 EPC2033 單路 150 7 12 3.8 3.2 90 260 BGA 4.6 x 2.6 EPC9047 立即購買
EPC2047 GaN FET
 EPC2047 單路 200 10 8.2 2.9 1.8 60 160 BGA 4.6 x 1.6 EPC9081 立即購買
EPC2034 GaN FET
 EPC2034 單路 200 10 8.8 3.0 1.8 75 200 BGA 4.6 x 2.6 EPC9048 立即購買
EPC2046 GaN FET
 EPC2046 單路 200 25 2.9 1 0.6 22 55 BGA 2.77 x 0.95 EPC9079 立即購買
EPC2010C GaN FET
 EPC2010C 單路 200 25 3.7 1.3 0.7 40 90 LGA 3.6 x 1.6 EPC9003C 立即購買
EPC2019 GaN FET
 EPC2019 單路 200 50 1.8 0.60 0.35 18 42 LGA 2.8 x 0.95 EPC9014 立即購買

GaN-Based Point-of-Load Conversion:
Higher Frequency, Higher Efficiency, Smaller Size

Higher Frequency, Higher Efficiency, Smaller Size

Mobile devices are expected to perform an ever-growing array of power-hungry tasks, yet remain small and lightweight, and with extended battery life. To meet these demands, point-of-load (POL) DC-DC converters (the power engines) need to be designed to be small sized and as efficient as possible.

Reducing the size and decreasing the power consumption of the core power electronics is critical to keep pace with these demands. These demands translate to ever faster switching frequencies and GaN-based power devices help eliminate the speed bumps to higher converter frequencies and will drive the next generation of mobile computing.

Reference Designs for Point-of-Load

  產品型號 描述 VIN VOUT lOUT
(A)		 fSW 氮化鎵器件型號  
EPC9086 Demonstration Board
 EPC9086 30 V, 15 A, 10 MHz 半橋 with Gate Drive 12 - 20 15 10 MHz EPC2100 立即購買
EPC9204 Demonstration Board
 EPC9204 30 V GaN Power Module 12 - 20 10 10 MHz EPC2045 立即購買
EPC9059 Demonstration Board
 EPC9059 30 V 半橋 Parallel Evaluation Board For High Current Applications 20 50 400 kHz EPC2100 立即購買

器件型號 配置 VDS Max
RDS(on)
(mΩ)
(VGS = 5 V) 		QG
典型值
(nC) 		QGS
典型值
(nC) 		QGD
典型值
(nC) 		QOSS
典型值
(nC) 		最大脈衝峰值電流 ID(A)
(25°C, Tpulse = 300µs) 		封装
(mm) 		半橋式開發板
EPC2023 GaN FET
 EPC2023 單路 30 1.45 19 5.7 3.2 30 590 LGA 6.05 x 2.3 EPC9031 立即購買
EPC2100 GaN FET
 EPC2100 半橋 30 8.2
2.1		 3.6
15		 1.3
4.8		 0.6
2.7		 6.1
29		 100
400		 BGA 6.05 x 2.3 EPC9036 立即購買
EPC2111 GaN FET
 EPC2111 半橋 30 19
8		 1.7
4.5		 0.6
1.4		 0.3
0.8		 3.3
9.6		 50
140		 BGA 3.5 x 1.5 EPC9086 立即購買
EPC2024 GaN FET
 EPC2024 單路 40 1.5 18 5.1 2.4 45 560 LGA 6.05 x 2.3 EPC9032 立即購買
EPC2030 GaN FET
 EPC2030 單路 40 2.4 17 5.8 3.4 32 490 BGA 4.6 x 2.6 EPC9060 立即購買
EPC2015C GaN FET
 EPC2015C 單路 40 4 8.7 2.7 1.2 19 235 LGA 4.1 x 1.6 EPC9001C 立即購買
EPC2049 GaN FET
 EPC2049 單路 40 5 6.1 2.1 1.1 13 175 BGA 2.5 x 1.5 EPC9085 立即購買
EPC2014C GaN FET
 EPC2014C 單路 40 16 2 0.70 0.30 4 60 LGA 1.7 x 1.1 EPC9005C 立即購買

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