EPC lancia una scheda dimostrativa alimentata da FET GaN

EPC mette a disposizione EPC9137, un 1.5 kW, bifase 48V - 12V bidirezionale convertitore che opera con un'efficienza del 97% in un ingombro molto ridotto.

Il design di questa scheda dimostrativa è scalabile, per cui due convertitori possono essere messi in parallelo per raggiungere 3 kW o tre convertitori possono essere messi in parallelo per raggiungere 4.5 kW. La scheda presenta quattro FET eGaN EPC2206 da 100 V ed è controllata da a modulo che include il controller digitale Microchip dsPIC33CK256MP503 a 16 bit.

Entro il 2025, si prevede che un veicolo su 10 venduti in tutto il mondo sarà un ibrido leggero da 48 V. Questi sistemi a 48 V sono in grado di aumentare l'efficienza del carburante e fornire quattro volte la potenza senza aumentare le dimensioni del motore e ridurre le emissioni di anidride carbonica senza aumentare i costi del sistema. Questi sistemi richiedono un convertitore bidirezionale 48V - 12V, con potenze comprese tra 1.5 kW e 6 kW. Le priorità di progettazione per questi sistemi sono le dimensioni, il costo e l'elevata affidabilità.

I FET EPC eGaN possono funzionare con un'efficienza del 97% a una frequenza di commutazione di 250 kHz, consentendo 800 W / fase rispetto alle soluzioni a base di silicio, che sono limitate a 600 W / fase a causa della limitazione sulla Induttore corrente a 100 kHz frequenza di commutazione massima.

Utilizzando FET GaN, è possibile ridurre il numero di fasi da cinque a quattro per un convertitore da 3.5 KW aumentando l'efficienza. Secondo EPC, l'efficienza di un convertitore GaN a quattro fasi che funziona a 250 kHz è superiore dell'1.5% rispetto a un silicio a cinque fasi mosfet-convertitore funzionante a 100 kHz.

Nel complesso, il convertitore DCDC è tre volte più veloce, più piccolo e leggero di oltre il 35% e offre un'efficienza superiore di oltre l'1.5% rispetto al silicio MOSFET soluzioni. E il costo complessivo del sistema è inferiore. Inoltre, l'efficienza e le prestazioni termiche dei FET GaN consentono il raffreddamento ad aria anziché ad acqua e le dimensioni ridotte dei FET GaN riducono fortemente l'alloggiamento in alluminio che dissipa il calore per un ulteriore risparmio sui costi del sistema.

“I FET eGaN forniscono la commutazione rapida, le dimensioni ridotte e l'elevata efficienza necessari per ridurre ulteriormente le dimensioni e il peso dei convertitori del sistema di alimentazione automobilistico da 48 V a 12 V. L'affidabilità superiore dimostrata dei FET GaN li rende ideali per questa applicazione molto esigente ", ha affermato Alex Lidow, CEO di EPC. "L'EPC9137 è un ottimo esempio delle capacità dei FET GaN di aumentare la frequenza e l'efficienza per consentire una minore induttanza per meno fasi e una maggiore densità di potenza."