ニュース
» 2012年07月12日 09時00分 UPDATE

TECHNO-FRONTIER 2012 電源設計:高耐圧もGaNで、IRジャパンが600VのGaN電源モジュールを展示

IRジャパンは、GaNパワー半導体を高耐圧の領域にも広げる。これまで30V品を製品化してきたが、今後、汎用電源に利用する600V品の開発を進める。

[畑陽一郎,EE Times Japan]
高耐圧もGaNで、IRジャパンが600VのGaN電源モジュールを展示 GaNパワー素子を多用

 インターナショナル・レクティファイアー・ジャパン(IRジャパン)は、GaN(窒化ガリウム)パワー半導体を用いた「AC/DC GaNpowerIR電源デモ・ボード」を、「TECHNO-FRONTIER 2012(テクノフロンティア2012)」(2012年7月11〜13日、東京ビッグサイト)に出品した(図1図2)。耐圧が600Vと高い汎用電源である。

 「当社では2年前から耐圧600VのGaNスイッチング素子を試作しており、今回初めて公開した。今後は特定のユーザー企業から使いにくいところの指摘を受け、改善していく」(同社)。なお、サンプル出荷時期は未定だ。

20120712IR_GaNboard_590px.jpg 図1 耐圧600VのGaNパワー半導体を用いた汎用電源ボード
20120712IR_GaN_circuit_590px.jpg 図2 電源ボードの回路構成 4つの回路ブロック全てにGaNパワー素子を適用した。例えばPFCではGaNのスイッチとダイオードを用い、1次側ではハイサイドとローサイドにそれぞれ1個、GaNスイッチを利用した。2次側には4個の同期整流用のGaNスイッチを使っている。

 電源ボードに用いたGaNパワー半導体はHEMT(High Electron Mobility Transistor)である。HEMTはノーマリーオンであるため、Si MOSFETをカスコード接続し、GaN HEMTと1パッケージにまとめた(図3)。「ユーザーがノーマリーオン特有の回路構成を工夫する必要はない」という。

20120712IR_GaN_cascode_590px.jpg 図3 GaNカスコードスイッチの構成と特徴 GaNスイッチのソース側にSi MOSFETを接続したカスコード構成を採った。

 同社はこれまでGaNパワー半導体は低耐圧の領域に向くと説明しており、耐圧30V以下のGaNパワー半導体の出荷を既に開始している。なお、GaNパワー半導体を用いた電源は、低負荷の領域でSiと比較して効率が有利になる(図4)。

20120712IR_GaNvsSi_590px.jpg 図4 GaNパワー半導体とSiパワー半導体の比較 定格負荷ではGaNパワー半導体が、Siパワー半導体よりも3%効率が高い。低負荷(10%負荷)の場合は17%高効率である。

<変更履歴>記事の掲載当初、図4で、「定格負荷ではSiパワー半導体との差が出にくいが、低負荷の場合の効率ではGaNが有利である」としていましたが、これを「定格負荷ではGaNパワー半導体が、Siパワー半導体よりも3%効率が高い。低負荷(10%負荷)の場合は17%高効率である」と変更いたしました。上記記事は既に変更済みです。



Copyright© 2017 ITmedia, Inc. All Rights Reserved.

RSSフィード

All material on this site Copyright © 2005 - 2017 ITmedia Inc. All rights reserved.
This site contains articles under license from UBM Electronics, a division of United Business Media LLC.