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日本TI、高性能の電力変換機能を提供する600V GaN FETパワー・ステージ製品を発表

2016年04月27日

電力密度を倍増、電力損失を半減する高電圧GaN FETと ドライバを統合した 電源管理ソリューションを製造、業界で初めてサンプル出荷

SCJ-16-010
2016年4月26日

日本テキサス・インスツルメンツは、動作電圧600V、導通時抵抗70mΩの GaN(窒化ガリウム)FET(電界効果トランジスタ)を統合したパワー・ステージのエンジニアリング・サンプルを出荷すると
発表しました。TIは、この製品の発表によって、ドライバ内蔵の高電圧GaNソリューションを公式にサンプル出荷した、業界初で唯一の半導体メーカーとなりました。新製品の『LMG3410』12Aパワー・ステージは、TIの
アナログやデジタルの電力変換コントローラと組み合わせることで、シリコンベースのFETを搭載したソリューションと比較して、より小型、高効率、かつ高性能の製品を設計できます。これらの特長によって
産業用、通信、企業向けコンピューティングや再生可能エネルギーなどの高電圧動作の絶縁型回路を使う各種アプリケーションに、重要な利点を提供します。
製品の詳細はhttp://www.tij.co.jp/lmg3410-pr-jpをご覧ください。

TIのハイボルテージ・パワー・ソリューションズ・ビジネス担当バイス・プレジデントのスティーブ・ランブーサス(Steve Lambouses)は「『LMG3410』は延べ300万時間を超える信頼性テストを実施しており、

GaNデバイスの潜在能力を安心して活用いただけるとともに、これまでにない手法の電力アーキテクチャを実現し、システムを刷新する機会を提供できます。

TIの製造能力と幅広いシステム設計の専門知識をさらに拡充することで、この新型パワー・ステージ製品は、GaN市場への応用の大きな一歩となることでしょう」と述べています。

『LMG3410』は、ドライバの統合や、逆回復電流がないなどの特長を備えているとともに、特にハード・スイッチング・アプリケーションにおいてスイッチング損失を最大80パーセント削減し、信頼できる性能を提供します。

スタンドアロンのGaN FET製品と異なり、『LMG3410』は過熱、過電流や低電圧ロックアウト(UVLO)などの高度な故障保護機能も内蔵しています。

 

実績ある製造やパッケージに関する専門知識

『LMG3410』は、TIにとって、GaN FETを統合して製造した最初のICです。TIは長年にわたる製造やプロセス技術の専門知識をベースとして、シリコン半導体と互換性を持つ工場でGaNデバイスを製造し、

JEDEC(半導体技術協会)のシリコン半導体への各標準規格よりも厳しい基準で製品の認定を行うことで、要件の厳しいアプリケーションにおいてもGaNデバイスの信頼性と堅牢性を確保しています。

使いやすいパッケージも、力率改善(PFC)、AC/DCコンバータ、高電圧DCバス・コンバータやPV(太陽光発電)向けインバータなどのアプリケーションへのGaN電源設計の採用増加に役立ちます。

 

LMG3410』の特長と利点
・電力密度を倍増:『LMG3410』600Vパワー・ステージは、最先端のシリコンベースの半導体で構成された昇圧型PFC製品と比較して、トーテムポール型PFCで、電力損失を半減。部品点数の削減と、より高い効率によって、電源サイズを最大50パーセント縮小

・パッケージの浮遊インダクタンスを削減:『LMG3410』は8mm×8mmのQFNパッケージで供給されることから、ディスクリート構成のGaNソリューションと比較して、電力損失を削減、部品の電圧ストレスやEMI(電磁干渉)を低減

・新しい電力変換トポロジが可能:GaNデバイスのもつ逆回復電荷損失がない利点によって、電力密度や効率を向上するトーテムポールPFCやLLCなどの新しいスイッチング・トポロジが可能

 

GaNエコシステムを拡張
TIでは、電源設計においてGaN テクノロジの利点を活用しようとする設計者をサポートするため、GaNエコシステムを拡張する新製品を発表しています。48V-1V POL(ポイント・オブ・ロード)評価モジュールである『LMG5200POLEVM-10』には新製品の『TPS53632G』 GaN FETコントローラと、『LMG5200』 80V GaN FET パワー・ステージが搭載されています。このソリューションは産業用、通信やデータ・コンピューティングなどのアプリケーションにおいて、最大92パーセントの高効率を実現します。

 

供給と価格
TIでは『LMG3410-HB-EVM』ハーフ・ブリッジ・ドーター・カードと4個の『LMG3410』 IC のサンプルを含む開発キットを供給中です。また、システム・レベルのGaN出力段ブレークアウト評価マザーボードである『LMG34XX-BB-EVM』も供給中です。これらのキットを組み合わせて使うことで、迅速なベンチテストや設計が可能になります。各製品の単価(参考価格)は『LMG3410-HB-EVM』ドーター・カードが299ドル、『LMG34XX-BB-EVM』評価モジュールが199ドルで、 TI store  から供給中です。

 

TIGaN製品に関する情報
GaN ソリューションポートフォリオを参照
 デジタル電力変換コントローラ製品で、GaNデバイスの使用体験を強化
ホワイトペーパーをダウンロード:
+「ドライバの統合によるGaN性能の最適化
+「GaN FETを使ったCCMトーテムポール型ブリッジレスPFC」(英語)
ブログ記事「高信頼性のGaNデバイス 」(英語)を参照
Power HouseブログでGaNデバイス関連記事を検索(英語)

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