EPC startet Demonstrationsboard mit GaN-FETs

EPC stellt den EPC9137 zur Verfügung, einen zweiphasigen bidirektionalen 1.5V - 48V mit 12 kW Konverter das arbeitet mit 97% Wirkungsgrad auf sehr kleinem Raum.

Das Design dieser Demonstrationsplatine ist skalierbar, wobei zwei Wandler parallel geschaltet werden können, um 3 kW zu erreichen, oder drei Wandler parallel geschaltet werden können, um 4.5 kW zu erreichen. Das Board verfügt über vier EPC2206 100-V-eGaN-FETs und wird von einem gesteuert Modulen Dazu gehört der 33-Bit-Digitalcontroller Microchip dsPIC256CK503MP16.

Bis 2025 soll eines von 10 weltweit verkauften Fahrzeugen ein 48-V-Mild-Hybrid sein. Diese 48-V-Systeme sind in der Lage, die Kraftstoffeffizienz zu steigern und die vierfache Leistung zu liefern, ohne die Motorgröße zu erhöhen, und die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren, ohne die Systemkosten zu erhöhen. Diese Systeme benötigen einen bidirektionalen 48V - 12V-Wandler mit einer Leistung von 1.5 kW bis 6 kW. Die Entwurfsprioritäten für diese Systeme sind Größe, Kosten und hohe Zuverlässigkeit.

EPC-eGaN-FETs können mit einem Wirkungsgrad von 97% bei einer Schaltfrequenz von 250 kHz betrieben werden und ermöglichen 800 W / Phase im Vergleich zu Lösungen auf Siliziumbasis, die aufgrund der Begrenzung auf 600 W / Phase begrenzt sind Induktor Strom bei 100 kHz maximaler Schaltfrequenz.

Durch die Verwendung von GaN-FETs ist es möglich, die Anzahl der Phasen für einen 3.5-KW-Wandler von fünf auf vier zu reduzieren und gleichzeitig den Wirkungsgrad zu erhöhen. Laut EPC ist der Wirkungsgrad eines bei 250 kHz arbeitenden Vierphasen-GaN-Wandlers 1.5% höher als bei einem Fünf-Phasen-Silizium MOSFET-basierter Wandler, der bei 100 kHz arbeitet.

Insgesamt ist der DCDC-Wandler dreimal schneller, mehr als 35 % kleiner und leichter und bietet einen um mehr als 1.5 % höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu Silizium MOSFET Lösungen. Und die Gesamtsystemkosten sind geringer. Darüber hinaus ermöglichen die Effizienz und die thermische Leistung von GaN-FETs eine Luftkühlung anstelle einer Wasserkühlung, und die geringe Größe der GaN-FETs reduziert die Wärmeableitung des Aluminiumgehäuses erheblich, was zu zusätzlichen Systemkosteneinsparungen führt.

„EMaN-FETs bieten das schnelle Schalten, die geringe Größe und den hohen Wirkungsgrad, die erforderlich sind, um die Größe und das Gewicht von 48-V-12-V-Stromversorgungssystemen für Kraftfahrzeuge weiter zu reduzieren. Die nachgewiesene überlegene Zuverlässigkeit von GaN-FETs macht sie ideal für diese sehr anspruchsvolle Anwendung “, sagte Alex Lidow, CEO von EPC. "Der EPC9137 ist ein großartiges Beispiel für die Fähigkeit von GaN-FETs, Frequenz und Effizienz zu erhöhen, um eine geringere Induktivität für weniger Phasen und eine höhere Leistungsdichte zu ermöglichen."