EPC lanceert demonstratiebord aangedreven door GaN FET's
EPC stelt de EPC9137 op de markt, een 1.5 kW, tweefasige 48V – 12V bidirectionele omvormer dat met een efficiëntie van 97% werkt op een zeer kleine voetafdruk.
Het ontwerp van dit demonstratiebord is schaalbaar, waarbij twee omvormers parallel kunnen worden geschakeld om 3 kW te bereiken of drie omvormers parallel kunnen worden geschakeld om 4.5 kW te bereiken. Het bord beschikt over vier EPC2206 100 V eGaN FET's en wordt bestuurd door een module inclusief de Microchip dsPIC33CK256MP503 16-bit digitale controller.
In 2025 zal naar verwachting één op de tien verkochte voertuigen wereldwijd een 10V mild hybride zijn. Deze 48 V-systemen kunnen het brandstofverbruik verhogen en vier keer zoveel vermogen leveren zonder de motorinhoud te vergroten, en de kooldioxide-uitstoot verminderen zonder de systeemkosten te verhogen. Deze systemen vereisen een bidirectionele omvormer van 48 V – 48 V, met een vermogen variërend van 12 kW tot 1.5 kW. De ontwerpprioriteiten voor deze systemen zijn omvang, kosten en hoge betrouwbaarheid.
EPC eGaN FET's kunnen werken met een efficiëntie van 97% bij een schakelfrequentie van 250 kHz, waardoor 800 W/fase mogelijk is in vergelijking met op silicium gebaseerde oplossingen, die beperkt zijn tot 600 W/fase vanwege de beperking van de Inductor stroom bij een maximale schakelfrequentie van 100 kHz.
Door GaN FET's te gebruiken is het mogelijk om het aantal fasen terug te brengen van vijf naar vier voor een 3.5 kW-omzetter, terwijl de efficiëntie wordt verhoogd. Volgens EPC is de efficiëntie van een vierfasige GaN-omzetter die werkt op 250 kHz 1.5% hoger dan die van een vijffasige siliciumconverter mosfet-gebaseerde converter die werkt op 100 kHz.
Over het geheel genomen is de DCDC-converter drie keer sneller, ruim 35% kleiner en lichter, en biedt hij een ruim 1.5% hogere efficiëntie vergeleken met silicium MOSFET oplossingen. En de totale systeemkosten zijn lager. Bovendien maken de efficiëntie en thermische prestaties van GaN FET's luchtkoeling in plaats van waterkoeling mogelijk en vermindert het kleine formaat van de GaN FET's de warmteafvoerende aluminium behuizing sterk, wat extra systeemkostenbesparing oplevert.
“eGaN FET's bieden de snelle schakeling, het kleine formaat en de hoge efficiëntie die nodig zijn om de omvang en het gewicht van 48 V – 12 V-omvormers voor auto-energiesystemen verder te verminderen. De aangetoonde superieure betrouwbaarheid van GaN FET's maakt ze ideaal voor deze zeer veeleisende toepassing”, aldus Alex Lidow, CEO van EPC. "De EPC9137 is een goed voorbeeld van de mogelijkheden van GaN FET's om de frequentie en efficiëntie te verhogen om een kleinere inductantie mogelijk te maken voor minder fasen en een hogere vermogensdichtheid."