GaN Systems, società leader nei semiconduttori di potenza GaN (nitruro di gallio), ha annunciato oggi che i propri dispositivi di potenza utilizzati nel nuovo convertitore bidirezionale DC/DC 48V/12V di Renesas Electronics hanno consentito di ottenere significativi incrementi della densità di potenza. Il nuovo convertitore utilizza il dispositivo GS61008P di GaN Systems, un transistor di potenza GaN-on-silicon enhancement mode a 100 V, che ha consentito una riduzione del 46% delle dimensioni del sistema.
La soluzione Renesas è adatta a veicoli ibridi a 48V e moto elettriche, che richiedono convertitori DC/DC 48V/12V ad alta efficienza. GaN consente un’elevata frequenza di commutazione con un’elevata efficienza, il che permette l’impiego di induttori più piccoli con l’utilizzo di uno spazio molto più contenute. Gli HEMT GaN Systems richiedono un PCB che è poco più grande della metà rispetto all’utilizzo di Si-MOSFET.
I vantaggi del nuovo convertitore includono:
- Utilizzando una frequenza di commutazione di 500 kHz, i transistor GaN System consentono una riduzione del 46% dell’area del PCB e l’impiego di induttori molto piccoli da 1,3 µH, il che porta ad una significativa riduzione delle dimensioni e del peso del sistema.
- Alta efficienza su un’ampia gamma di carichi. Una combinazione di GaN con la funzione automatic phase drop consente di ottenere una conversione di potenza ad altissima efficienza anche con carichi leggeri, superando il 94% di efficienza energetica su una gamma di carichi compresa tra 400 W a 3 kW.
- Il controller PWM ISL78226 elimina la necessità di complicati software di controllo del convertitore DC/DC.
- Il driver half-bridge ISL78420/444 fornisce un metodo semplice ed economico per pilotare transistor GaN.
“I clienti del settore automobilistico sono costantemente alla ricerca di miglioramenti in termini di densità di potenza e costi, e questo design è un altro riflesso del fatto che la tecnologia GaN offre miglioramenti significativi nella densità di potenza in un design più piccolo, più efficiente ed economico“, ha affermato Jim Witham, CEO di GaN System. “Il fatto che il design provenga da Renesas è significativo, in quanto questa azienda è leader di mercato nelle soluzioni di semiconduttori per il settore automobilistico, con una profonda conoscenza delle esigenze del settore. Questo è un passo importante per portare i vantaggi della tecnologia GaN a questa base di clienti“.
La tecnologia GaN, che ha già una forte diffusione in settori come l’elettronica di consumo, sta diventando la tecnologia preferita per la conversione di potenza e la ricarica della batteria nei veicoli ibridi ed elettrici. Il nitruro di gallio offre prestazioni molto più elevate rispetto al silicio e al carburo di silicio, a costi molto bassi, consentendo di ridurre il peso in modo significativo aumentando l’efficienza di un’ampia gamma di veicoli elettrici.
