電源 IC

GaN(窒化ガリウム): シリコンを超えて性能を押し上げる

あらゆるパワー・レベルに対応する TI の GaN デバイス製品ラインアップで、電力密度と信頼債を最大化

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高い電力密度

GaN テクノロジーを使用することで、半導体設計で電力密度を 2 倍にし、スイッチング損失を 80% 低減して、システム効率を向上できます。

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統合

TI の GaN デバイス・ファミリは、GaN FET、高速ドライバ、および内蔵の保護機能を 1 つのパッケージに統合しています。レイアウトが最適化され、利用しやすいソリューションを提供します。

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堅牢

TI の GaN では、2,000 万時間を超える時間を費やしてデバイスとシステムの信頼性テストを実施しています。高速過電流および過熱に対する保護機能により、設計者は GaN を使用した設計を安心して進めることができます。

GaN とは

窒化ガリウム(GaN)は電源工学の分野に技術革新をもたらし、シリコン MOSFET では不可能だったレベルの高速化、効率化、高い電力密度を実現できます。
 
GaN 固有の低消費電力ゲートと出力容量を通じて、ゲートとスイッチングでの損失を低減して効率を向上しながら、MHz スイッチング周波数動作を操作できます。シリコンとは異なり、GaN には元々ボディ・ダイオードが存在しないため、逆回復損失がなく、効率は一層向上し、スイッチ・ノードのリンギングと EMI は低減されます。 

統合により最高性能を実現

TI の GaN ソリューション・ファミリは、高速ゲート・ドライバ、EMI 制御、過熱および過電流保護を統合し、100ns の応答時間を達成できます。統合型デバイスは、寄生インダクタンスの最小化、dv/dt 耐性 (CMTI) の最大化、および基板面積の低減を実現する最適なレイアウトになっています。 広範な製品ラインアップを通じて提供する使いやすいソリューションは、ほぼすべてのアプリケーションで GaN テクノロジーのさまざまな利点を活用できます。 

堅牢

テキサス・インスツルメンツは半導体テクノロジーの業界リーダーとして、信頼性の高い半導体製品の市場投入で長年の実績を持っています。GaN テクノロジーについてはアプリケーション内で 2,000 万時間の高速ハード・スイッチングテストを実施して認定を取得しており、エンジニアは TI の GaN でデバイスへの確信とシステム・レベルの信頼性を得られます。

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主な窒化ガリウム(GaN)リファレンス・デザイン

98.7% 効率 1 MHz CrM GaN PFC のリファレンス・デザイン

この PFC リファレンス・デザインでは、1MHz のスイッチング周波数で 270W/平方インチの電力密度と 98.7% のピーク効率を提供します。この 2 段インターリーブ 1.6kW 設計は、サーバー、テレコム、産業用電源などのスペースに制約のある多くのアプリケーションに最適です。 

高速モーター・ドライブ向け、48V/10A、3 相 GaN インバータの設計

このリファレンス・デザインでは、低電圧、100kHz で駆動する低インダクタンス・ブラシレス・モーターで損失やトルク・リップルを最小限に抑え、98.5% の効率を実現できます。 

サーボ・ドライブ向け、200V AC、3 相 GaN インバータのリファレンス・デザイン

最大 2kW の 200V AC サーボを駆動して 98% 効率を実現するこのリファレンス・デザインによって、細かい位置制御が必要なアプリケーションで低インダクタンス・モーター・ドライブの電流リップルを最小化できます。 

主な窒化ガリウム(GaN)リソース

TI が GaN FET、ドライバ、および保護機能を統合して GaN の性能を上げ、スイッチング性能を改善し、GaN ベースの電力設計を簡素化する方法をご確認ください。

熱設計における重要点と主な検討事項や、TI がより低温で効率的な GaN 電力設計を実現する方法については、このアプリケーション・ノートをお読みください。

TI による高速過電流保護の統合およびお客様の設計に最適な保護機能を実現する方法については、このアプリケーション・ノートをお読みください。

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