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EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2023 VI Power Dispositivi eGaN di nuova generazione Alessandro Nobile Il transistor FET in GaN EPC2619 da 80 V e 4 mOhm di EPC è un dispositivo in grado di offrire prestazioni più elevate e dimensioni più ridotte rispetto ai MOSFET tradizionali per applicazioni ad alta densità di potenza EPC (Efficient Power Conversion) ha di recente annun- ciato l’introduzione di EPC2619 , un transistor FET in GaN da 80 V e 4 mOhm: si tratta del prodotto di punta di una nuova generazione di dispositivi eGaN caratteriz- zati da una densità di potenza doppia rispetto ai prodot- ti della generazione precedente offerti da EPC. Il nuovo transistor EPC2619 è caratterizzato da una R DS(on) di soli 4 mOhm ed è disponibile in un formato dall’ingombro minimo (1,5 x 2,5 mm). Il valore massi- mo del prodotto R DS(on) x Area di questo FET è di soli 15 mΩ*mm 2 – cinque volte inferiore a quello dei transistor MOSFET al silicio da 80 V. Si tratta di un dispositivo progettato per soddisfare le esigenze tipiche in diverse applicazioni di azionamento dei motori elettrici, come ad esempio sistemi di conver- sione da 28 V a 48 V per eBike, eScooter e utensili elet- trici, convertitori DC-DC ad alta densità, ottimizzatori solari, raddrizzamento sincrono con conversione da 12 V a 20 V per caricabatterie, adattatori e alimentatori per TV. Il valore tipico del prodotto R DS(on) x Q GD , il parametro indicativo delle perdite di potenza nelle applicazioni a commutazione di tipo hard switching , è 10 volte miglio- re rispetto a quello dei MOSFET al silicio da 80 V. Ciò consente di raggiungere frequenze di commutazione 10 volte superiori rispetto a quelle dei MOSFET al silicio senza penalizzare l’efficienza, garantendo così la mas- sima densità di potenza. Tale valore rende il transistor EPC2619 ideale per le applicazioni ad alta frequenza con commutazione hard switching da 24 V a 48 V, come quelle utilizzate nei convertitori buck, buck-boost e boost. Il valore tipico del prodotto R DS(on) x Q OSS , che è invece il parametro indicativo delle perdite di potenza nelle ap- plicazioni a commutazione di tipo soft-switching , è pari a 87 mOhm*nC, due volte migliore rispetto a quello dei MOSFET al silicio a 80 V. Ciò rende il transistor EPC2619 ideale per le applicazioni soft-switching , come il ponte raddrizzatore presente nel ramo primario dei conver- titori risonanti DCX DC-DC basati sulla topologia LLC. A corredo EPC propone anche la scheda di sviluppo EPC90153 contenente un circuito a mezzo ponte che utilizza il transistor FET in GaN EPC2619. La scheda è progettata per funzionare con una tensione massima del dispositivo di 80 V e una corrente di uscita massima di 30 A. Lo scopo di questa scheda è quello di semplifi- care il processo di valutazione dei progettisti di siste- mi di alimentazione, per accelerare il time-to-market dei loro prodotti. Questa scheda da 50,8 x 50,8 mm è progettata per garantire prestazioni di commutazione ottimali e contiene tutti i componenti critici per facili- tare la valutazione dettagliata del comportamento del dispositivo. I progettisti interessati a sostituire i loro transistor MOSFET al silicio con una soluzione basata su dispo- sitivi in GaN possono utilizzare lo strumento di ricerca online GaN Power Bench di EPC per trovare un com- ponente sostitutivo suggerito in base alle loro condi- zioni operative specifiche. Lo strumento è disponibile all’indirizzo: https://epc-co.com/epc/DesignSupport/ GaNPowerBench/CrossReferenceSearch.aspx