EPC의 GaN FET와 아나로그디바이스의 컨트롤러를 이용해 DC-DC 컨버터를 위한 최고의 전력밀도 달성
2023년 05월 05일
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EPC와 아나로그디바이스(Analog Devices)는 EPC의 GaN FET를 구동하는데 완전히 최적화된 새로운 아나로그디바이스의 컨트롤러를 이용해 96.5% 이상의 효율을 달성한 레퍼런스 디자인을 공급한다. 


EPC는 45V에서 54V에 이르는 입력 전압을 12V 출력으로 변환하고, 위상당 최대 총 연속 전류 25A 또는 50A를 제공하는 500kHz 스위칭 주파수로 동작하는 듀얼 출력 동기식 벅 컨버터 레퍼런스 디자인, EPC9158을 공급한다고 밝혔다. 아나로그디바이스(Analog Devices)의 새로운 LTC7890 동기식 GaN 벅 컨트롤러와 EPC의 초고효율 GaN FET를 결합한 이 레퍼런스 디자인은 높은 전력밀도의 애플리케이션을 위해 소형의 풋프린트로 매우 효율적인 솔루션을 지원한다. 이 솔루션은 48V – 12V 및 50A 연속 전류에서 96.5%의 효율을 달성할 수 있다. 


높은 전력밀도를 제공하는 이 솔루션은 소형 및 높은 효율성을 필요로 하는 컴퓨팅, 산업, 컨수머 및 통신 분야의 전력 시스템에 매우 적합하다. eGaN FET는 이러한 최첨단 애플리케이션의 엄격한 전력밀도 요구사항을 충족할 수 있는 빠른 스위칭 속도와 고효율 및 작은 크기를 제공한다. 


EPC9158 레퍼런스 디자인은 GaN 드라이버를 통합하고 있는 아나로그디바이스의 2상 벅 커트롤러인 LTC7890과 100V 인핸스먼트 모드(Enhancement-Mode) GaN FET인 EPC2218이 사용되었다. 


• LTC7890 100V low Iq, 듀얼 2상 동기식 스텝다운 컨트롤러는 EPC의 GaN FET를 구동하는데 완전히 최적화되어 있으며, 하프 브리지 드라이버와 스마트 부트스트랩 다이오드를 통합하고 있다. 또한 제로에 가까운 데드타임과 프로그래밍이 가능한 데드타임을 지원하며, 최대 3MHz의 프로그래밍이 가능한 스위칭 주파수를 제공한다. 5uA(VIN = 48V, VOUT = 5V, CH1만 해당)에 불과한  정동작 전류를 통해 대기모드 전력소모가 매우 낮고, 경부하 효율이 뛰어나다. 


• EPC2218은 초소형 3.5mm x 1.95mm 풋프린트로 최대 3.2mOhm RDS(on)과 10.5nC QG, 1.5nC QGD, 46nC QOSS 및 제로 QRR을 갖춘 100V GaN FET이며, 최대 60A의 연속 전류와 231A의 피크 전류를 제공할 수 있다. 또한 우수한 동적 파라미터를 갖추고 있어 500kHz 스위칭 주파수에서 스위칭 손실 또한 매우 작다.


EPC9158의 효율은 12V 출력 및 48V 입력에서 96.5% 이상에 달한다. 또한 이 보드는 경부하 동작 모드와 조정 가능한 데드타임 외에도, UVLO, 과전류 보호 및 파워굿(Power Good) 출력을 제공한다. 


EPC의 알렉스 리도우(Alex Lidow) CEO는 “DC-DC 컨버터의 전력밀도를 극대화하기 위해서는 GaN FET가 필요하다. EPC는 아나로그디바이스와 협력하여 첨단 컨트롤러의 이점과 GaN의 성능을 결합함으로써 효율성 및 전력밀도를 높이고, 시스템 비용을 줄일 수 있는 적은 부품 수의 최고 전력밀도의 솔루션을 고객들에게 제공하게 되어 기쁘게 생각한다.”고 밝혔다. 


아나로그디바이스의 수석 제품 마케팅 매니저인 태 한(Tae Han)은 “아나로그디바이스의 LTC7890은 높은 전력밀도의 고성능 솔루션인 EPC의 eGaN FET를 최대한 활용할 수 있도록 설계되었다.”며, “LTC7890은 더 높은 스위칭 주파수와 최적화된 데드타임을 제공함으로써 현재 시장에 공급되는 솔루션보다 훨씬 뛰어난 성능을 지원하면서도 매우 낮은 전력소모로 동작할 수 있다. 고객들은 이 새로운 컨트롤러를 통해 GaN의 매우 빠른 스위칭 속도를 활용하여 최상의 전력밀도를 달성할 수 있다.”고 말했다.

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