La technologie GaN en pointe à l’APEC 2024
L’Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), qui s’est tenue à Long Beach la semaine dernière, a mis en lumière l’innovation continue dans les nouveaux matériaux tels que le nitrure de gallium et les architectures de contrôleurs pour une conception à plus haut rendement dans des empreintes plus petites.
Des start-ups telles que Cambridge GaN Devices, Pulsiv et Amber Semiconductor montrent comment elles font avancer la technologie de l’énergie à l’occasion de l’APEC 2024, tandis qu’Infineon, EPC et Analog Devices font baisser les coûts et présentent des innovations clés.
La start-up britannique Cambridge GaN Devices a présenté de nouvelles conceptions de référence et a fait plusieurs démonstrations de ses dispositifs GaN intégrés pour le marché industriel.
La conception de référence PFC/LLC de 350 W a un rendement moyen de 93 % avec une densité de puissance de 23 W/in3 et une consommation à vide de 150 mW. L’alimentation CrM Totem Pole PFC + Half-Bridge LLC a été réalisée en utilisant la technologie ICeGaN série H2 de CGD, 650 V, 55 mΩ, et délivre une sortie de 20 V / 17,5 A.
Un onduleur solaire photovoltaïque de 3 kW développé dans le cadre de l’accord de partenariat conclu l’année dernière avec Neways Electronics utilise les composants IceGaN pour atteindre un rendement maximal de 99,22 % grâce à une commutation à courant nul avec un contrôleur au silicium standard d’Analog Devices.
« Nous sommes parfaitement conscients des besoins croissants en énergie des applications industrielles et de la nécessité d’un rendement élevé », a déclaré Andrea Bricconi, directeur commercial de CGD.
Par exemple, avec la prolifération de l’intelligence artificielle (IA), la puissance demandée par les centres de données croît de manière quasi exponentielle. D’autres applications, telles que les onduleurs solaires, les amplificateurs, les transports et la mobilité intelligente, le contrôle des processus et la fabrication, s’intéressent également au GaN et les commentaires que nous avons reçus indiquent qu’ils apprécient la simplicité de notre approche ‘Drive it Like a MOSFET' ».
Les dispositifs ICeGaN ont été utilisés par AGD Productions dans son amplificateur compact AGD DUET, d’une puissance de 300W. C’est la première fois que la société utilise un transistor de puissance 100 % GaN pour l’étage de puissance et l’amplificateur.
Enfin, le projet GaNext, un consortium de 13 partenaires de trois pays, a livré des modules de puissance compacts et intelligents de 1 kW comprenant des circuits intégrés de commande, de contrôle de la tension et de protection utilisant l’ICeGaN de CGD.
EPC a présenté le premier composant GaN de 100V avec une résistance à l’enclenchement inférieure à 1mΩ afin d’améliorer l’efficacité des conceptions de contrôle de moteur et Power Integrations a présenté un commutateur GaN plus intégré pour les conceptions grand public.
- Premier FET GaN à atteindre une résistance à l’enclenchement de 1mΩ
- Un commutateur GaN combine des étages AC-DC et DC-DC pour réduire la consommation d’énergie
La start-up britannique Pulsiv a présenté des modèles de référence à haut rendement utilisant son contrôleur Osmium, qui ouvrent la voie à l’intégration de la conversion d’énergie dans les prises murales, éliminant ainsi le besoin d’adaptateurs pour les téléphones et les ordinateurs portables.
La start-up américaine AmberSemi a également présenté pour la première fois son dispositif de gestion de l’énergie AC Direct DC Enabler, qui peut être utilisé pour fournir de l’énergie en courant continu.
Il s’agit de la première puce de silicium commerciale d’AmberSemi et elle est actuellement évaluée par les clients en vue d’une intégration dans les produits finaux dès le quatrième trimestre 2024. L’entreprise indique qu’elle a réalisé des évaluations dans 30 sites clés de fabricants de produits électriques et de semi-conducteurs en Europe, aux États-Unis et en Asie.
AmberSemi a présenté des modèles de démonstration de 4W, 2W et 1W, tous avec différentes densités de puissance pour extraire le courant continu directement du réseau électrique sans utiliser de ponts redresseurs, de transformateurs et de condensateurs massifs à haute tension. Ces démonstrations sont accompagnées de deux démonstrations de sa deuxième technologie, la plate-forme de contrôle AC Direct Switch. Cette méthode a été utilisée pour les prises intelligentes à semiconducteurs, les variateurs de lumière et les prototypes de disjoncteurs.
« Nous sommes très enthousiastes à l’idée de présenter pour la première fois à l’ensemble de l’industrie notre Enabler AC Direct DC en silicium, car il s’agit de l’étape la plus concrète sur la voie de la commercialisation », a déclaré Thar Casey, PDG d’AmberSemi.
« Au cours de l’année écoulée, nous sommes passés rapidement de la phase de siliconage à la phase de test de conception de notre technologie avec des clients Alpha, y compris de nombreux partenaires de premier plan dans l’industrie des semiconducteurs. Dès la fin de cette année, nous prévoyons que la technologie d’AmberSemi sera officiellement introduite sur le marché par le biais de conceptions de référence collaboratives et d’intégrations avec ces partenaires. En outre, les produits finaux, alimentés par AmberSemi, devraient être commercialisés par nos partenaires à partir de 2025. Avec tout cela en marche, nous pensons que seul le ciel est la limite de notre technologie. »
Infineon a présenté sa dernière technologie d’isolation à l’état solide sans noyau, qui réduit considérablement la consommation d’énergie, ainsi qu’une alimentation verticale plus petite pour les modules d’intelligence artificielle de grande puissance dans les centres de données.
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