La carte de r\u00e9f\u00e9rence GaNdalf tire avantage de la faible capacitance de sortie et du d\u00e9lai de r\u00e9cup\u00e9ration inverse nul des derniers switchs de puissance X-Gan HEMT de Panasonic, fabriqu\u00e9s \u00e0 partir d\u2019un mat\u00e9riau semiconducteur GaN \u00e0 large structure de bande. Fonctionnant \u00e0 partir d\u2019une source primaire de 85-265VAC, la carte GaNdalf atteint un facteur de puissance sup\u00e9rieur \u00e0 0,98 et une efficacit\u00e9 de l\u2019\u00e9tage PFC sup\u00e9rieure \u00e0 99%.<\/p>\n
La correction de facteur de puissance (CFP) est couramment utilis\u00e9e dans des alimentations AC-DC avec une puissance d\u2019entr\u00e9e sup\u00e9rieure \u00e0 75W. Le circuit CFP contr\u00f4le le courant d\u2019entr\u00e9e pour le synchroniser \u00e0 la tension d\u2019entr\u00e9e et pour minimiser les pertes de puissance r\u00e9active. Les concepteurs de syst\u00e8mes de puissance sont soumis \u00e0 une pression plus forte que jamais pour atteindre une haute efficacit\u00e9 d\u2019un bout \u00e0 l\u2019autre du circuit de conversion AC-DC. Dans l\u2019\u00e9tage CFP la chasse \u00e0 l\u2019efficacit\u00e9 les a conduits \u00e0 \u00e9valuer diff\u00e9rentes topologies qui suppriment le pont de diodes rectificateur et les pertes de puissance associ\u00e9es.<\/p>\n
Dans le design de la carte GaNdalf Future Electronics a mis en oeuvre pour la CFP une topologie totem pole sans pont qui pr\u00e9sente une tr\u00e8s haute efficacit\u00e9 et un faible nombre de composants. Les MOSFETs \u00e0 superjonction silicium traditionnels se comportent de fa\u00e7on m\u00e9diocre dans cette topologie \u00e0 commutation brutale (hard switching), c\u2019est pourquoi Future Electronics a utilis\u00e9 pour son circuit CFP deux switchs X-Gan PGA2E07BA de Panasonic.<\/p>\n
Pour effectuer le contr\u00f4le num\u00e9rique, la m\u00e9thode de contr\u00f4le pr\u00e9f\u00e9r\u00e9e pour la topologie totem pole sans pont, la carte GaNdalf utilise le contr\u00f4leur de traitement num\u00e9rique de signal \u00e0 double coeur dsPIC33H de Microchip. C\u2019est une excellente plateforme pour le contr\u00f4le num\u00e9rique, qui procure par ailleurs une capacit\u00e9 de traitement gratuite pour des fonctions additionnelles comme la gestion syst\u00e8me et la communication.<\/p>\n
Avec une tension de sortie pouvant atteindre 400V DC la carte GaNdalf peut \u00eatre utilis\u00e9e pour alimenter des charges jusqu\u2019\u00e0 1KW. La distorsion harmonique totale est inf\u00e9rieure \u00e0 10%. <\/p>\n
Etienne Lanoy, Directeur des Centres d\u2019Excellence de Future Electronics, a d\u00e9clar\u00e9 : \u00ab Les avantages de performance relative des FETs GaN sur les MOSFET silicium ouvrent aux clients une nouvelle perspective pour ajouter de la valeur aux nouveaux designs de syst\u00e8mes de puissance, en cumulant une plus grande efficacit\u00e9, une commutation plus rapide et une plus petite taille. Avec GaNdalf l\u2019\u00e9quipe d\u2019ing\u00e9nierie du Centre d\u2019Excellence d\u00e9montre la valeur que la technologie GaN peut apporter \u00e0 l\u2019\u00e9tage CFP des syst\u00e8mes de puissance. L\u2019excellente performance de la technologie GaN sous des conditions haute tension\/commutation brutale permet d\u2019atteindre la plus grande efficacit\u00e9, pour un nombre de composants relativement faible. Mais ce n\u2019est pas facile \u00e0 r\u00e9aliser et il faut un long apprentissage pour tirer tous les b\u00e9n\u00e9fices du GaN. L\u2019expertise acquise par Future Electronics au travers de ce projet devrait \u00eatre int\u00e9ressante pour les clients et nous sommes disponibles pour un partenariat et les aider \u00e0 prendre avantage de cette nouvelle technologie. \u00bb<\/p>\n