Les transistors GaN 100 V prennent en charge de hautes fréquences de commutation

Renesas lance une nouvelle famille de transistors de puissance discrets à base de GaN à enrichissement (E-mode) de 100 V, comprenant les modèles RTP100E005G1FL, RTP100E2P6G1FL, RTP100E1P8G1FL-DSC et RTP100E1P2G1FL-DSC. Cette technologie est conçue pour gérer les fréquences de commutation de l'ordre du mégahertz requises pour les secteurs de l'automatisation industrielle, des centres de données d'IA à haute densité et des micro-onduleurs solaires.

Transition vers les architectures de bus 48 V
Alors que l'infrastructure des centres de données et les systèmes d'alimentation industriels s'orientent vers une distribution électrique de 800 VCC et des architectures de bus 48 V, les étages de conversion de puissance passent de fréquences de commutation de l'ordre du kilohertz à celui du mégahertz. Cette transition permet aux ingénieurs de réduire la taille des composants magnétiques et d'augmenter la densité de puissance du système. L'intégration de composants GaN basse tension dans ces architectures à courant continu haute tension (CCHT) réduit la taille nécessaire des composants passifs et diminue la capacité de refroidissement thermique requise. En utilisant une empreinte de boîtier compatible avec le silicium, les transistors à effet de champ (FET) GaN permettent une intégration dans les configurations de cartes de circuits imprimés (PCB) existantes sans exiger de refonte structurelle complète.

Commutation et performances thermiques
Les transistors GaN 100 V réduisent les pertes d'énergie lors des cycles de conversion en minimisant le chevauchement temporel entre la tension et le courant. Les composants présentent une charge de recouvrement inverse nulle (Qrr = 0), ce qui élimine une source courante de pertes de commutation que l'on trouve dans les alternatives traditionnelles en silicium. Les transistors atteignent une réduction allant jusqu'à 35 % du facteur de mérite (FOM) en commutation dure et jusqu'à 63 % du FOM en commutation douce par rapport aux itérations GaN comparables sur le marché.

Les composants offrent une plage de résistance à l'état passant (RDS(on)) allant de 1,2 mΩ à 5 mΩ, permettant une évolutivité opérationnelle à travers différents niveaux de puissance pour le redressement synchrone et la conversion abaisseur (buck) multiphasée. Les transistors FET sont conditionnés aux formats FCLGA et FCLGA-DSC, offrant des configurations de refroidissement par le bas et à double face pour gérer la dissipation thermique dans des matériels à haute densité. Selon la topologie de conversion spécifique, ces caractéristiques permettent de réduire les pertes de commutation de 40 à 70 %, diminuant par la suite la dépendance mécanique au refroidissement actif par ventilateur.

Contexte supplémentaire
Cette section détaille les spécifications techniques et l'analyse comparative de la concurrence qui ne sont pas incluses dans le communiqué de presse initial.

Sur le marché des transistors FET GaN basse tension (100 V), des composants comparables sont fabriqués par des sociétés telles que Efficient Power Conversion (EPC) et Infineon Technologies. EPC produit les FET eGaN 100 V des séries EPC2218 et EPC2302, qui présentent des valeurs RDS(on) allant jusqu'à 1,8 mΩ et ciblent des environnements de conversion CC-CC 48 V similaires. La série CoolGaN 100 V d'Infineon utilise également un fonctionnement à enrichissement avec des spécifications de résistance à l'état passant compétitives, optimisées pour les opérations de commutation à haute fréquence. La série RTP100 de Renesas est directement concurrentielle grâce à ses options de gestion thermique — en particulier les boîtiers FCLGA-DSC à refroidissement double face — qui dispersent les charges thermiques loin de la surface du )circuit imprimé (PCB pour répondre aux exigences élevées de densité de puissance des topologies de commutation douce de niveau serveur.

Publié avec l’assistance de l’IA par Aishwarya Mambet, rédactrice pour Induportals.

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