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EPC와 리치텍, RT6190 벅 부스트 컨트롤러와 EPC의 GaN FET인 EPC2204를 이용하여 

98% 이상의 효율을 달성하는 레퍼런스 디자인 출시

EPC와 리치텍(Richtek)은 12V - 24V 입력 전압을 레귤레이션하여 5V - 20V 출력 전압으로 변환하고, 최대 5A의 연속 전류와 6.5A의 최대 전류를 제공하는 4-스위치 양방향 벅-부스트 컨트롤러 레퍼런스 디자인을 공급한다고 밝혔다. 리치텍의 새로운 RT6190 컨트롤러와 EPC의 초고효율 EPC2204 GaN FET를 결합한 이 레퍼런스 디자인은 고밀도 전력 애플리케이션에서 기존 솔루션 대비 솔루션 크기를 20% 이상 줄일 수 있다. 이 솔루션은 20V 및 12V 출력 전압에서 98% 이상의 효율을 달성하며, 최대 상승 온도는 5A 연속 전류에서 20V - 5V의 경우 15℃, 12V - 20V의 경우 55℃ 미만으로 히트싱크 없이 동작이 가능하다. 

이 솔루션은 높은 전력밀도를 통해 5V - 36V 배터리 충전기와 5V – 36V의 배터리 안정기 및 USB PD 3.1 충전(5V, 20V, 28V, 36V 지원) 등에 사용되는 4V - 36V 입력 및 3V - 36V 출력의 벅 부스트 컨버터에 이상적이다. GaN FET는 이러한 최첨단 애플리케이션의 엄격한 전력밀도 요건을 충족할 수 있는 빠른 스위칭과 높은 효율 및 작은 크기를 제공한다. 

이 레퍼런스 디자인은 EPC의 인핸스먼트 모드 GaN FET인 100V EPC2204와 GaN 드라이버를 통합한 4-스위치 벅 부스트 컨트롤러인 RT6190을 사용하고 있다. 

• RT6190은 피크 전류 모드 제어를 사용하는 I2C 인터페이스를 갖춘 4-스위치 양방향 벅 부스트 컨트롤러이다. 입력 전압 범위는 4V에서 36V에 이르고, 출력 전압은 3V에서 36V까지 프로그래밍이 가능하며, 동적 전압 스케일링을 지원한다. 높은 전력밀도를 위해 최대 1MHz의 스위칭 주파수를 지원하는 이 디바이스는 높은 경부하 효율을 위해 절전 모드를 제공한다. 또한 이 디바이스는 출력 전류와 전압 및 소프트 스타트를 정밀하게 프로그래밍할 수 있으며, 소형 5mm x 5mm 패키지를 기반으로 OCP, UVLO, OVP, OTP, 사이클별 전류 제한 및 PGOOD 등의 완벽한 보호 기능을 제공한다. 

• 초소형  2.5mm x 1.5mm 풋프린트의 EPC2204는 6mOhm의 최대 R_DS(on)과 5.7nC Q_G, 0.8nC Q_GD, 1.8nC Q_GS 및 제로 Q_RR을 갖춘 100V GaN FET로, 최대 29A의 연속 전류와 125A의 피크 전류를 제공한다. 뛰어난 동적 파라미터를 통해, 특히 벅 부스트 컨버터와 같은 하드 스위칭 애플리케이션에서 500kHz ~ 1MHz의 스위칭 주파수에서 매우 작은 스위칭 손실을 달성할 수 있다. 스위칭 주파수가 높을수록 인덕터 값과 크기, DCR 및 커패시터 수를 감소시켜 손실을 줄이고, 전력밀도를 높일 수 있다. 

EPC의 알렉스 리도우(Alex Lidow) CEO는 “DC-DC 컨버터의 전력밀도를 극대화하기 위해서는 GaN FET가 필요하다. 우리는 리치텍과 협력하여 첨단 컨트롤러의 이점과 GaN의 성능을 결합하여 고객들이 효율 및 전력밀도를 높이고, 시스템 비용을 절감할 수 있는 최상의 전력밀도와 적은 부품 수의 솔루션을 제공하게 되어 기쁘게 생각한다.”고 밝혔다. 

리치텍의 애플리케이션 마케팅 수석 매니저인 이슨 첸(Eason Chen)은 “리치텍의 RT6190 디바이스는 고밀도 전력 솔루션을 위해 EPC eGaN FET의 뛰어난 성능을 최대한 활용할 수 있도록 설계되었다.”며, “RT6190은 고정 전압의 배터리 관리/안정기와 배터리 충전기는 물론, 보편적으로 사용되는 PC 및 스마트폰의 컨수머 USB 애플리케이션을 비롯해  전기 자전거, 전기 스쿠터, 배터리 기반 기기 및 전동 공구, 의료, 산업 및 태양광 애플리케이션의 4-스위치 벅 부스트 컨트롤러에 필요한 모든 보호 기능을 통합하고 있으며, 더 높은 스위칭 주파수를 제공한다. 이 새로운 컨트롤러를 통해 고객들은 GaN의 매우 빠른 스위칭 성능을 활용하여 최고의 전력밀도를 실현할 수 있다.”고 말했다.