Galliumnitrid (GaN)
ePower-Chipsatz von EPC soll Spannungswandlung neu definieren
ePower heißt eine Chipsatz-Familie von Efficient Power Conversion (EPC), die GaN-Treiber und -FETs integriert. Sie soll für 48-V-Anwendungen eine höhere Leistungsfähigkeit bei geringerer Baugröße mit hoher Leistungsdichte bieten.
EPC hat einen integrierten Chipsatz vorgestellt, der aus dem ePower-IC EPC23101 und dem großen eGaN-FET EPC2302 besteht. »Dieser Chipsatz wandelt PWM-Befehlssignale direkt in Wellenformen mit hoher Spannung und hohem Strom um, die reale Lasten ansteuern können, und zwar aus der ruhigen oder kontrollierten Welt digitaler und analoger Steuerungen heraus«, erklärt Alex Lidow, CEO und Gründungsmitglied von EPC. »Mit dem ePower-Chipsatz können Entwickler leichtere und präzisere batteriebetriebene BLDC-Motorantriebe für eMotion, Roboterarme und Drohnen, effizientere DC-DC-Wandler mit 48 V Eingangsspannung für Rechenzentren, künstliche Intelligenz, Nachführung von Solaranlagen und andere Industrieanwendungen und Unterhaltungselektronik entwickeln.«
Die maximale Spannungsfestigkeit der beiden GaN-Bausteine liegt bei 100 V und sie können mit mehr als 1 MHz schalten. Für beide Bausteine steht ein thermisch verbessertes QFN-Gehäuse mit freiliegender Oberseite zur Verfügung, wobei die Pinbelegung zwischen den beiden Bausteinen optimiert wurde. Der Chipsatz hat eine Grundfläche von 7 mm × 5 mm.
Zu den Hauptmerkmalen des EPC23101, der für 5,28 US-Dollar über Digi-Key verfügbar ist, gehören ein integrierter High-Side-FET mit einem RDS(on) von 3,3 mΩ mit Gate-Treiber, Logikschnittstelle am Eingang, Level-Shifting, Bootstrap-Schaltung, Gate-Treiber-Puffer und ein Gate-Treiber-Ausgang zur Ansteuerung eines externen Low-Side-FET. Der komplementäre eGaN-FET EPC2302 bietet einen RDS(on) von 1,8 mΩ sowie für QG von 23 nC, für QGD von 2,3 nC und QOSS von 85 nC. Dieser ist für 4,91 US-Dollar über Digi-Key verfügbar.
In einem Abwärtswandler von 48 V auf 12 V arbeitet der Chipsatz aus EPC23101 und EPC2302 mit einem Wirkungsgrad von 96 Prozent bei einer Schaltfrequenz von 1 MHz und 97 Prozent bei einer Schaltfrequenz von 500 kHz und kann 65 A bei einem Temperaturanstieg von weniger als 50 K liefern.
Das entsprechende Entwicklungsboard EPC90142 ist eine Halbbrücke mit einer maximalen Versorgungsspannung von 100 V und einem maximalen Ausgangsstrom von 65 A, die mit dem integrierten ePower-IC EPC23101 und dem eGaN-FET EPC2302 ausgestattet ist. Der Zweck dieses 50,8 mm × 50,8 mm großen Boards ist es, den Evaluierungsprozess mit dem Chipsatz zu vereinfachen.
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