Solutions d’alimentation à base de GaN présentées par Innoscience lors de l’édition 2023 du salon PCIM

  • Innoscience Technology, société fondée pour créer un écosystème énergétique mondial basé sur des solutions d’alimentation au nitrure de gallium sur silicium (GaN-on-Si), présentera ses solutions de la prochaine conférence et exposition PCIM, qui se tiendra à Nuremberg (Allemagne), du 9 au 11 mai 2023.

 
La première application courante du GaN concernait les chargeurs. Les visiteurs du stand d’Innoscience pourront découvrir une gamme de chargeurs USB-DP, de 65 W à 240 W, qui peuvent recharger des téléphones, des ordinateurs portables et d’autres appareils alimentés par batterie tels que des vélos électriques et des outils électriques. Innoscience affirme que ses chargeurs alimentés par les dispositifs GaN sont beaucoup plus compacts et efficaces que ce qui était possible avec les MOSFET au silicium.

Innoscience promeut notamment l’utilisation de ses HEMT InnoGan™, non seulement au stade primaire avec des pièces à haute tension, mais également au stade secondaire avec des appareils de 150V. Les chargeurs USB-DP de 240 W utilisant la topologie totem PFC+LLC, associée aux caractéristiques du GaN (absence de perte de récupération inverse et très faibles pertes de commutation), montrent un rendement basse tension d’entrée de 90 VAC qui atteint 95 %. De plus, étant donné que le paramètre de capacité GaN Co(tr) est réduit, le temps mort du LLC peut être réglé à 100 ns, ce qui permet à la fréquence de travail du LLC d’augmenter jusqu’à un maximum de 400 kHz, réduisant ainsi la taille des composants magnétiques et améliorant la densité de puissance.

Sur son stand, Innoscience présentera ses chargeurs mais également d’autres produits tels que :

Un pilote LED de 200 W utilisant la technologie InnoGaN haute tension. Ce qui permet d’obtenir une solution beaucoup plus fine et efficace que ce qui est possible avec le silicium.

Une solution d’alimentation ultra fine de 300 W pour téléviseurs, équipée de la technologie InnoGAN haute tension. En utilisant une conception de transformateur planaire et un schéma de fréquence de fonctionnement élevée, l’épaisseur de l’alimentation peut être réduite à seulement 8,5mm.

Un pilote de moteur de 1 kW doté de la nouvelle solution LV InnoGAN intégrée à demi-pont 100 V (SolidGAN™ ISG3201). Le GaN permet de commuter des fréquences supérieures à 100 kHz, d’élargir le rapport de porteuses de commande FOC et d’améliorer la bande passante de commande dans les applications de moteurs à grande vitesse. De plus, la zone morte extrêmement réduite des dispositifs SolidGAN (<50 ns) évite le problème de distorsion harmonique du moteur à basse vitesse, sans compensation logicielle du temps mort, réduisant ainsi les ondulations de couple.

Un contrôleur PFC de 4 kW avec technologie InnoGaN haute tension et faible résistance à l’état passant. L’efficacité est portée à un niveau très élevé, répondant aux critères énergétiques Titanium pour des applications telles que les centres de données.

Un bloc d’alimentation de 2 kW avec technologie HV InnoGaN à faible résistance à l’état passant. L’étage frontal utilise un mât totémique, une architecture PFC sans pont et un mode de travail à commutation dure. Simple à contrôler, ce bloc d’alimentation de démonstration montre clairement les avantages du GaN, avec une efficacité maximale de 96,2 % et une densité de puissance allant jusqu’à 76 W/in3. Cela répond aux critères d’efficacité énergétique Titanium dans les centres de données, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie, les émissions de CO2 et les coûts d’exploitation.

Les convertisseurs DC-DC 48V de 600W et 1kW dotés d’une solution InnoGAN discrète ou intégrée et présentant un rendement et une densité de puissance très élevés, au moins le double de ce qui était possible avec les MOSFET au silicium.

D’autres démonstrations sont le fruit de collaborations internationales d’Innoscience, notamment un pont actif double 400V développé avec l’université de Louvain (KU Leuven) et un convertisseur multiniveau 800V produit avec l’université de Berne (BFH).